摘要：介紹了鍋爐水計(jì)量的目的、方法，以及鍋爐常用鍋爐液位計(jì)的基本原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。根據(jù)不同液位計(jì)的性能特點(diǎn)提出了液位計(jì)的選型原則。

鍋爐是各企業(yè)普遍使用的儲(chǔ)存設(shè)備，管理人員須對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存的物料進(jìn)行監(jiān)控，掌握其液位、儲(chǔ)量和質(zhì)量等重要數(shù)據(jù)，以進(jìn)行有效的管理。儲(chǔ)罐的液位計(jì)量十分重要，合理的液位可保證儲(chǔ)罐安全、可靠、高效地運(yùn)行。管理人員都希望找到一種既價(jià)格便宜、使用壽命長(zhǎng)、使用維護(hù)方便，又能滿(mǎn)足精度要求的實(shí)時(shí)在線測(cè)量裝置。

國(guó)內(nèi)外的許多研究機(jī)構(gòu)一直致力于液位計(jì)的研究，研制出了多種類(lèi)型的液位計(jì)，從*初的浮球式，到磁翻板、差壓式、超聲波及雷達(dá)液位計(jì)等，但液位計(jì)的價(jià)格也節(jié)節(jié)攀升。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)各種液位計(jì)的特點(diǎn)、用戶(hù)的要求和經(jīng)濟(jì)性，合理選用液位計(jì)，達(dá)到*佳的性?xún)r(jià)比。

1、概述

1.1液位計(jì)分類(lèi)

按儲(chǔ)罐液位測(cè)量原理來(lái)分類(lèi)：有直接式液位測(cè)量?jī)x表、差壓式液位測(cè)量?jī)x表、浮力式液位測(cè)量?jī)x表、電氣式液位測(cè)量?jī)x表、超聲波式液位測(cè)量?jī)x表、雷達(dá)液位測(cè)量?jī)x表、放射性液位測(cè)量?jī)x表等。

根據(jù)測(cè)量的介質(zhì)特性來(lái)分類(lèi)：常用的液位計(jì)有重錘浮球式液位計(jì)、磁翻板液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、差壓液位計(jì)等。

1.2測(cè)量方法的選擇依據(jù)

通常根據(jù)測(cè)量要求來(lái)選擇液位測(cè)量方法。測(cè)量要求一般有以下幾方面：

（1）測(cè)量范圍、需要的精度及測(cè)量功能；

（2）測(cè)量?jī)x所處的環(huán)境；

（3）被測(cè)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和狀態(tài)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、易凝固結(jié)晶和黏稠性、氣化性等；

（4）操作條件的變化，如介質(zhì)溫度、壓力、濃度的變化等；

（5）被測(cè)對(duì)象容器的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、容器內(nèi)的設(shè)備附件及各種進(jìn)出料口等。

選擇測(cè)量方法時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）工程儀表選型要有統(tǒng)一的考慮，盡可能減少品種規(guī)格，減少備品備件；

（2）工藝**商的具體要求；

（3）實(shí)際的工藝情況。

2、電廠常見(jiàn)液位計(jì)的性能特點(diǎn)

2.1重錘浮球式液位計(jì)

重錘浮球式液位計(jì)是利用物體在液體中浮力的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量。這種液位計(jì)國(guó)外從20世紀(jì)30年代就開(kāi)始使用，至今仍有比較高的市場(chǎng)占有率。

重錘浮球式液位計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)：

測(cè)量范圍：0～20m；

精度：±10mm。

重錘浮球式液位計(jì)特點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，觀測(cè)直觀。

（2）精度不高，只能做工業(yè)測(cè)量用。

（3）由于浮球隨著液位波動(dòng)，對(duì)液位測(cè)量有一定誤差。適用于常壓儲(chǔ)罐，不適用于帶壓儲(chǔ)罐的液位測(cè)量。外浮頂罐也不宜采用此種液位計(jì)，因?yàn)槿菀资艿斤L(fēng)的影響，使指針不停擺動(dòng)，導(dǎo)致指示不穩(wěn)定。

2.2磁翻板液位計(jì)

磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)儲(chǔ)罐中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鐵通過(guò)磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，指示器的紅白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。也可在本體管上加裝磁性開(kāi)關(guān)或遠(yuǎn)傳變送器，輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)或模擬量信號(hào)。

磁翻板液位計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)：

測(cè)量范圍：0.30～10m；6m～10m之間可以采用一根式或者分段式，大于10m的建議使用分段式。

精度：±10mm（就地指示型）。

磁翻板液位計(jì)特點(diǎn)：

（1）適用于高溫、高壓和腐蝕性等場(chǎng)合，可就地顯示和遠(yuǎn)程控制。本體管采用無(wú)縫鋼管，連接管處采用拉孔焊接，內(nèi)部無(wú)劃痕。安裝方式可選擇側(cè)裝和頂裝，本體下端密封。

（2）指示新穎、醒目，測(cè)量范圍比較大。

2.3雷達(dá)液位計(jì)

雷達(dá)液位計(jì)是利用超高頻電磁波經(jīng)天線向被測(cè)容器的液面發(fā)射，當(dāng)電磁波碰到液面后反射回來(lái)，儀表檢測(cè)出發(fā)射波及回波的時(shí)差，從而計(jì)算出液面高度。

雷達(dá)液位計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)：

測(cè)量范圍：0～40m；

精度：±1mm。

雷達(dá)液位計(jì)特點(diǎn)：

（1）適用于大型立罐和球罐等測(cè)量。

（2）儀表精度分為工業(yè)測(cè)量級(jí)和計(jì)量級(jí)精度，可滿(mǎn)足不同測(cè)量和計(jì)量的要求。安裝簡(jiǎn)單，但其下方不得存在遮擋物體，否則會(huì)影響微波的發(fā)射和接收，通常安裝在罐頂，價(jià)格高。

（3）被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)、液位的湍流狀態(tài)、介質(zhì)中氣泡的大小，均會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。

2.4超聲波液位計(jì)

采用超聲波測(cè)量液位的方法很多，如脈沖回波法、共振法、頻差法以及聲衰減法等，其中應(yīng)用較廣泛的是脈沖回波法。脈沖回波法的基本工作原理是：聲波換能器由脈沖信號(hào)激勵(lì)發(fā)出超聲波，超聲波通過(guò)介質(zhì)傳播到達(dá)液面，形成反射波，反射波再經(jīng)介質(zhì)傳播返回到換能器，換能器把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由二次儀表測(cè)出從發(fā)射聲波到接收到信號(hào)所需的時(shí)間，再根據(jù)超聲波在介質(zhì)中傳播速度和換能器的安裝高度，計(jì)算出液位高度。

超聲波液位計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)：

測(cè)量范圍：0～50m；

精度：±1mm。

超聲波液位計(jì)特點(diǎn)：

（1）適用于液體、顆粒狀、粉狀物料以及黏稠性的、有毒的物料的料位測(cè)量。

（2）對(duì)腐蝕性介質(zhì)考慮選用防腐探頭。

（3）可用于壓力容器和常壓容器。

（4）不宜用于溫度變化較大的工藝過(guò)程。

（5）不適合揮發(fā)性很強(qiáng)的石油產(chǎn)品液位測(cè)量，液體表面的懸浮物及泡沫會(huì)影響聲波的反射強(qiáng)度。

（6）真空系統(tǒng)的儲(chǔ)罐不能用超聲波液位計(jì)。

2.5差壓液位計(jì)

壓強(qiáng)可以用液位高度和液體密度的乘積來(lái)表示。差壓液位計(jì)就是通過(guò)測(cè)量壓強(qiáng)來(lái)得到液位的。此外，還可測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量、體積和密度。早期由于靜壓變送器的測(cè)量精度比較低，受環(huán)境溫度影響比較大，所以差壓液位計(jì)并未被廣泛采用。近些年由于變送器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，差壓液位計(jì)受到了一定程度的歡迎。

式中p-指示壓力；