數字式液位檢測裝置設計

1. 液位控制器的設計方案

液位控制器是指通過機械式或電子式的方法來進行高低液位的控制，可以控制電磁閥、水泵等，從而來實現半自動化或者全自動化，方法有多種，根據選用不同的產品而不同。

具體設計方案可參考：http://www.dxzk88.com/ywkzq.html

2. 液位計的原理和結構

常用液位計原理

常用於測量液位的液位計有連通器式、吹泡式、差壓式、電容式等，測量物位的有超聲波物位計和放射性物位計等。其測量原理和特點如下：

a.連通器式就是應用最普通的玻璃液位計，它的特點是結構簡單、價廉、直觀，適於現場使用，但易破損，內表面沾污，造成讀數困難，不便於遠傳和調節。

b.浮力式液位計包括恆浮力式和變浮力式兩類。
(1)恆浮力式液位計
恆浮力式液位計是依靠浮標或浮子浮在液體中隨液面變化而升降，它的特點是結構簡單、價格較低，適於各種貯罐的測量；
(2)變浮力式液位計
變浮力式亦稱沉筒式液位計，當液面不同時，沉筒浸泡於液體內的體積不同，因而所受浮力不同而產生位移，通過機械傳動轉換為角位移來測量液位。 此類儀表能實現遠傳和自動調節。

c.吹泡式液位計是應用靜壓原理測量敞口容器液位。
壓縮空氣經過過濾減壓閥後，再經定值器輸出一定的壓力，經節流元件後分兩路：
(1)一路進到安裝在容器內的導管，由容器底部吹出；
(2)另一路進入壓力計進行指示。
當液位最低時，氣泡吹出沒有阻力，背壓力零，壓力計指零；當液位增高時，氣泡吹出要克服液柱的靜壓力，背壓增加，壓力指示增大。因此，背壓即壓力計指示的壓力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位計結構簡單、價廉，適用於測量具有腐蝕性、粘度大和含有懸浮顆粒的敞口容器的液位，但精度較低。

d.差壓式液位計有氣相和液相兩個取壓口。氣相取壓點處壓力為設備內氣相壓力；液相取壓點處壓力除受氣相壓力作用外，還受液柱靜壓力的作用，液相和氣相壓力之差，就是液柱所產生的靜壓力。

這類儀表包括氣動、電動差壓變送器及法蘭式液位變送器，安裝方便，容易實現遠傳和自動調節，工業上應用較多。

e .電容式液位計是採用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質即為液體及其上面的氣體。由於液體的介電常數ε1和液面上的介電常數ε2不同，比如：ε1>ε2，則當液位升高時，兩電極間總的介電常數值隨之加大因而電容量增大。反之當液位下降，ε值減小，電容量也減小。
所以，可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的靈敏度主要取決於兩種介電常數的差值，而且，只有ε1和ε2的恆定才能保證液位測量准確，因被測介質具有導電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。電容液位計體積小，容易實現遠傳和調節，適用於具有腐蝕性和高壓的介質的液位測量。

f. 超聲波物位計是利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質來測量兩種介質的界面。此類儀表精度高、反應快，但成本高、維護維修困難，都用於要求測量精度較高的場合。

g. 放射形物位計是利用物位的高低對放射形同位素的射線吸收程度不同來測量物位高低的，它的測量范圍寬，可用於低溫、高溫、高壓容器中的高粘度、高腐蝕、易燃易爆介質物位的測量。
但此類儀表成本高，使用維護不方便，射線對人體危害性大

http://www.elecfans.com/article/88/171/2008/200801077014.html 另一篇文章

3. 電容式液位計測量原理圖.請問該測量裝置設計匹配測量點路

電容式液位計是依據電容感應原理，當被測介質浸汲測量電極的高度變化時，引起其電容變化。它可將各種物位、液位介質高度的變化轉換成標准電流信號，遠傳至操作控制室供二次儀表或計算機裝置進行集中顯示、報警或自動控制。

電容法是用一電容探頭感受物面位置的變化。附圖（圖7-17電容式液位測量結構示意圖）a所示為幾種用於連續測量的電容探頭結構。l是部分或整體絕緣的棍電極，3、4是拉緊或放鬆的繩電極。

式中 h—電容器的總高度； C0—初始電容值。

圖7-17b所示是一些進行物位極限位置監控的電容測頭結構。這時不再希望探頭的電容值在整個高度范圍內線性變化，而是希望物位在達到極限位置時電容能發生突變。l和2是部分或全部絕緣的棍電極或繩電極，3是側面安裝的棍電極，它以70°角傾斜安裝可防止被測液的粘附，4是平面電極，可用於一些不能在內部插入電容探頭的容器內物位的測量，如攪拌器。如果容器為非導電材料製成，同樣需另外附加一個反向電極。

電容式液位計上海蒙暉從根本上解決了溫度、濕度、壓力、物質的導電性等因素對測量過程的影響，因而具有極高的抗干擾性和可靠性。能夠測量強腐蝕性的液體，如酸、鹼、鹽、污水等。可測量高溫、高壓介質；過程溫度-40～600℃；過程壓力-0.1～4.0MPa 個別智能一體化電容液位計具有獨特的兩點現場標定技術為用戶輕松地使用產品提供了便利。其探極與變送器分為兩部分，連接二者的屏蔽電纜長度可達1千米，可安裝在環境極為惡劣的現場，特別適用於高溫、振動、腐蝕、危險及需要遠方設定等場合。將液位變化傳遞給現場指示器指示出液位的實際高度。並配有液位報警器和液位遠傳裝置。液位報警器可實現液位上下極限值控制、限位報警和事故聯鎖。液體遠傳裝置可將液位變化線性地轉換成直流4~20mADC的電流信號，實現遠距離的液位指示、控制記錄。液位計具有隔爆、本質安全防護性能。整機由耐磨材料製成。因此具有耐腐蝕功能。

電容式液位計上海蒙暉是採用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質即為液體及其上面的氣體。由於液體的介電常數ε1和液面上的介電常數ε2不同，比如：ε1>ε2，則當液位升高時，電容式液位計兩電極間總的介電常數值隨之加大因而電容量增大。反之當液位下降，ε值減小，電容量也減小。所以，電容式液位計可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的靈敏度主要取決於兩種介電常數的差值，而且，只有ε1和ε2的恆定才能保證液位測量准確，因被測介質具有導電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。電容液位計上海蒙暉體積小，容易實現遠傳和調節，適用於具有腐蝕性和高壓的介質的液位測量。