数字式液位检测装置设计

1. 液位控制器的设计方案

液位控制器是指通过机械式或电子式的方法来进行高低液位的控制，可以控制电磁阀、水泵等，从而来实现半自动化或者全自动化，方法有多种，根据选用不同的产品而不同。

具体设计方案可参考：http://www.dxzk88.com/ywkzq.html

2. 液位计的原理和结构

常用液位计原理

常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等，测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其测量原理和特点如下：

a.连通器式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。

b.浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。
(1)恒浮力式液位计
恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量；
(2)变浮力式液位计
变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。 此类仪表能实现远传和自动调节。

c.吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。
压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：
(1)一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；
(2)另一路进入压力计进行指示。
当液位最低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。

d.差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。

这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。

e .电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。
所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。

f. 超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。

g. 放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。
但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大

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

3. 电容式液位计测量原理图.请问该测量装置设计匹配测量点路

电容式液位计是依据电容感应原理，当被测介质浸汲测量电极的高度变化时，引起其电容变化。它可将各种物位、液位介质高度的变化转换成标准电流信号，远传至操作控制室供二次仪表或计算机装置进行集中显示、报警或自动控制。

电容法是用一电容探头感受物面位置的变化。附图（图7-17电容式液位测量结构示意图）a所示为几种用于连续测量的电容探头结构。l是部分或整体绝缘的棍电极，3、4是拉紧或放松的绳电极。

式中 h—电容器的总高度； C0—初始电容值。

图7-17b所示是一些进行物位极限位置监控的电容测头结构。这时不再希望探头的电容值在整个高度范围内线性变化，而是希望物位在达到极限位置时电容能发生突变。l和2是部分或全部绝缘的棍电极或绳电极，3是侧面安装的棍电极，它以70°角倾斜安装可防止被测液的粘附，4是平面电极，可用于一些不能在内部插入电容探头的容器内物位的测量，如搅拌器。如果容器为非导电材料制成，同样需另外附加一个反向电极。

电容式液位计上海蒙晖从根本上解决了温度、湿度、压力、物质的导电性等因素对测量过程的影响，因而具有极高的抗干扰性和可靠性。能够测量强腐蚀性的液体，如酸、碱、盐、污水等。可测量高温、高压介质；过程温度-40～600℃；过程压力-0.1～4.0MPa 个别智能一体化电容液位计具有独特的两点现场标定技术为用户轻松地使用产品提供了便利。其探极与变送器分为两部分，连接二者的屏蔽电缆长度可达1千米，可安装在环境极为恶劣的现场，特别适用于高温、振动、腐蚀、危险及需要远方设定等场合。将液位变化传递给现场指示器指示出液位的实际高度。并配有液位报警器和液位远传装置。液位报警器可实现液位上下极限值控制、限位报警和事故联锁。液体远传装置可将液位变化线性地转换成直流4~20mADC的电流信号，实现远距离的液位指示、控制记录。液位计具有隔爆、本质安全防护性能。整机由耐磨材料制成。因此具有耐腐蚀功能。

电容式液位计上海蒙晖是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。所以，电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计上海蒙晖体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。