BD SENSORS- 博德压力 投入式液位计在工业领域中的典型应用

• 关键词：投入式液位计,BD,SENSORS
• 摘要：投入式液位计的基本工作原理就是静压液位测量。液体介质中某一个深度产生的压力就是测量点以上的介质自身的重量所产生的。

1. 投入式液位计的工作原理及其他液位测量方式的比较
投入式液位计的基本工作原理就是静压液位测量。液体介质中某一个深度产生的压力就是测量点以上的介质自身的重量所产生的。它与介质的密度和当地的重力加速度成正比。通过公式P=ρgh反映了他们之间的比例关系。其中P=压力，ρ＝介质密度，g＝重力加速度，h＝测量点的深度。所以投入式液位计测量的物理量其实是压力，通过投入式液位计的标定单位mH2O就可以了解。而实际的液位必须通过知道密度和重力加速度这两个参数后通过换算获得。这样的换算在工业领域中通常是通过二次仪表或者PLC进行的。
投入式液位计的优点主要有：测量精度高；安装方便；信号可远传遥控；可以通过选择不同的材料耐各种介质腐蚀；适合用于防爆场合；价格适中；
缺点表现为：测量信号需要换算；无法测量超过125�C的高温介质温度；测量介质的密度必须均匀一致。

在工业领域中要测量液位除了投入式液位计的静压液位测量外，还有许多其他的方式和原理:

一： 浮球液位计是一种依靠浮力原理测量液位的方法。通常是通过浮球与刻度尺配合的方式使观测者能够直观读取液位的高度。
优点：能够快速，直观的读数；价格低廉；安装简便
缺点：精度低；安装受容器形状结构的限制比较大；不适合用于腐蚀性强，有危险性的介质；无法实现远传和调节；

二： 磁翻板液位计是靠安装在容器内部的磁力浮子，带动容器外部的磁力翻板翻转实现信号转换和液位显示。
优点：能够快速，直观的读数；价格较低；可实现远传和调节；
缺点：精度低；安装复杂；量程限制；安装体积比较大；

三：电容式液位传感器是利用金属棒和容器壁构成的电容两极板间电容值变化与介质和液面上气体的介电常数比例变化之间的数学关系换算出液位值。
优点：体积较小，容易实现远传和调节；适用于具有腐蚀性和高压介质；
缺点：介质和液面上部的介电常数必须保持恒定才能准确测量；测量范围受金属棒长度限制；对容器材质有较高的要求；被测介质具有导电性；

四：雷达液位计是通过探测自身发出的微波（波长很短的电磁波）被液面反射后的信息换算液/物面位置。
优点：可以测量压力容器内液位，可以忽略高温、高压、结垢和冷凝物的影响；精度较高；与介质无直接接触；耐腐蚀性强；可在真空环境中使用；安装简便
缺点：价格昂贵；受容器几何结构和材料特性影响；容易受电磁波干扰

五：超声波液位计是通过探测自身发出的超声波被液面反射的后的信号换算液/物面位置的。
优点：与介质无直接接触；耐腐蚀性强；精度较高；安装简便
缺点：价格比较昂贵；超声波受传输媒介的气体成分影响较大；受容器几何结构特性影响较大；不适用于有气泡或悬浮物的介质；容易受电磁波干扰；

六：气泡法是通过气源从容器底部向介质内充气。供气系统内的吹气压力只有与容器底部的液体静压平衡时，气体才会从气管内进入容器形成气泡。这时测量供气系统内的气压可换算出测量点的静压，进而得到液位值。
优点： 耐腐蚀性强；能够测量高温介质；
缺点：维护费用较高；精度较低

2. BD SENSORS的投入式液位计特点介绍
a) 精度从0.25％ FSO到0.05％ FSO有多种选择。
b) 大气管通过三重过滤系统将凝露问题造成的影响降到最低。
c) 高温型投入式液位计LMK458能够测量最高到125�C的介质。
d) 大多数投入式液位计都能通过增配Pt100温度传感器同时实现介质的温度信号输出。
e) 可选的壳体、线缆外套、接液密封圈材质多种多样，以应对客户不同的对耐腐蚀要求。
f) 各种认证：防爆，CE，船级社认证齐全。
g) 价位适中，属于国外进口低价位产品。

3. 应用案例
a) 秦山核电站二期扩建项目中投入式液位计LMK457系列产品42台用于4个反应堆的海水降温水循环过滤系统中。具体应用：海水循环是通过控制闸门上下游水位落差保证循环系统中的海水冷凝循环的流速和流动方向。LMK457的作用就是保证上下游水位落差始终保持在规定的范围内。并由投入式液位计提供的信号控制闸门开合的位置。

b) 油轮压载舱液位测量：在油轮Jascon25 中共64个舱中使用液位计LMK457以投入式或侧装的方式测量 17个压载舱、4个淡水舱、22个油舱/燃油舱、11个机油舱、2个灰水舱、2个污油舱、2个储备舱中储存的各种液体介质以及4个吃水深度的测量。采用的量程统一为20mH2O。用于压载舱中海水介质测量的采用CuNiFe合金壳体以耐海水腐蚀。吃水传感器LMK457采用侧装方式通过球阀与船底壁连接，进行船体吃水形态监测。

c) 广州地震监测局设计的地下水位监测系统中采用6套投入式LMP307量程50-60mH2O在广东省内几个观测点实时监控地下水位变动。钢管打入地下一定的深度后，在钢管内装入投入式液位计。通过输出信号检测水位波动状况，寻找地震发生前地下水位可能出现的不正常波动迹象。

d) 湘潭钢铁集团污水处理厂提供投入式液位计LMK809，5mH2O量程配PVC壳体和FEP线缆，对需净化处理的含大量酸性溶液的污水储液槽进行液位监控。介质中同时有大量的铁屑漂浮物。安装时不将液位计投入到槽底，而是悬浮在距离槽底1m左右的位置，并定期进行清洗。保证探头不被埋没在槽底污物中，并且保持探头膜片的洁净。

e) 长江航道大坝船闸采用投入式液位计LMP308i对闸门上下游液位进行监控保证船只在通过闸门时安全平稳。具体应用：在闸门内外各安装一套投入式液位计，通过内外侧液位变化的速度调整闸门打开的位置，直至上下游水位一致船只通过后。关闸蓄水。