減少液位測(cè)量選項(xiàng)數(shù)量的一個(gè)好方法是將它們分為兩大類：接觸式和非接觸式。然后，您可以根據(jù)可測(cè)量的材料類型過濾選項(xiàng)。

接觸式和非接觸式液位傳感器

在確定接觸或非接觸方法是否是正確的選擇時(shí)，須考慮被測(cè)工藝材料的特性，如儲(chǔ)罐尺寸和形狀、工藝所需的壓力和溫度、材料攪拌量、可用功率等。

須考慮材料是否具有腐蝕性或粘性，是否可能對(duì)測(cè)量設(shè)備造成損壞，是否易揮發(fā)，接觸式傳感器是否可能造成安全隱患，過程材料的攪拌、溫度或壓力是否會(huì)影響接觸式傳感器的讀數(shù)或損壞，以及任何其他麻煩的可能性。

接觸式液位傳感器

液位觀測(cè)計(jì)

這里要考慮的第一種液位測(cè)量裝置也是簡(jiǎn)單的。液位觀測(cè)計(jì)通常由一根連接在儲(chǔ)罐頂部和底部附近開口處的管子組成。該管具有透明表面，因此操作員可以看到工藝材料的液位。從技術(shù)上講，這是一種非接觸式測(cè)量，因?yàn)闆]有傳感器與工藝材料接觸。

然而，應(yīng)該考慮到接觸式傳感器的許多相同問題，如攪拌、腐蝕性、粘性、溫度、壓力等，這些問題可能會(huì)損壞或遮擋觀察區(qū)域。雖然這種液位測(cè)量方法可能被認(rèn)為是最值得信賴的，因?yàn)椴僮鲉T實(shí)際上可以看到物料液位，但儲(chǔ)罐和觀察區(qū)域之間的壓力或溫差可能會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。

測(cè)量界面時(shí)，液位計(jì)的頂部開口必須浸沒在頂部液體的液位處，底部開口須處于密度較大的液體的液位，否則液位測(cè)量將不正確。液位觀測(cè)計(jì)只能在測(cè)量液體時(shí)使用，因?yàn)轭w粒和漿液不能通過液位計(jì)流動(dòng)。使用這種類型的測(cè)量設(shè)備也無法將任何類型的自動(dòng)化納入過程。

射頻電容

RF電容式液位傳感器使用與電子電容器相同的工作原理來測(cè)量液位。電子電容器由兩塊由某種絕緣材料隔開的導(dǎo)電金屬板組成。電容是電容器可以存儲(chǔ)的能量的測(cè)量值。

使用與電子電容器非常相似的方法，也可以測(cè)量工藝材料的電容，然后將其與水平相關(guān)聯(lián)。如果測(cè)量非導(dǎo)電材料，則該材料用作電容器的絕緣體部分，罐壁用作第二導(dǎo)電板；如果測(cè)量導(dǎo)電材料，探頭主體用絕緣體屏蔽，材料充當(dāng)另一個(gè)導(dǎo)電板。

在任何一種情況下，水平的上升都將與測(cè)量的電容（超過空氣的電容）的增加相關(guān)。該技術(shù)可用于點(diǎn)測(cè)量液位開關(guān)或連續(xù)液位測(cè)量。該技術(shù)的變體可用于測(cè)量液體、顆粒固體、漿料和界面水平。

浮子

其他設(shè)備，如浮子和位移器，依靠材料的比重（密度）來測(cè)量液位。他們經(jīng)常使用類似于觀察液位的儀表（一根連接到油箱頂部和底部的管子）。

磁浮子是一種特殊類型的浮子液位傳感器，通常依賴于縱向放置在管內(nèi)的簧片繼電器。當(dāng)浮子經(jīng)過這些繼電器時(shí)，磁場(chǎng)會(huì)使它們跳閘。因此，這種傳感器的精度受到放置在儀表中的簧片繼電器數(shù)量的限制。

其他類型的浮子傳感器依賴于測(cè)量連接電纜的伸縮。原則上，這種類型的傳感器不需要電源即可運(yùn)行，但容易因浮子堵塞或附著而發(fā)生故障。

電阻帶

工藝液體的機(jī)械力可用于使用所謂的電阻帶測(cè)量液位。兩根電線，一根連接到電壓源，另一根連接精密電阻器，包含在一個(gè)屏蔽的柔性探頭內(nèi)。

靜水壓力推動(dòng)探頭主體，縮短浸入水中的電線長(zhǎng)度。電阻的變化與工藝液體的液位有關(guān)。這些類型的接觸探針往往非常精細(xì)，密度的變化可能會(huì)產(chǎn)生很小的影響。它們通常用于測(cè)量液體和漿料。

置換器

浮筒與浮子裝置不同，因?yàn)樗鼈儽裙に嚵黧w密度大，由彈簧懸掛。它們依靠阿基米德原理來檢測(cè)浮力的變化，浮力等于液位上升或下降引起的被置換流體的重量。

儀表頂部的傳感器測(cè)量置換器主體表觀重量的變化。因此，液位測(cè)量是工藝材料覆蓋的置換器主體長(zhǎng)度和材料比重的乘積。浮筒和浮子都需要與之前提到的液位觀測(cè)計(jì)和界面測(cè)量的特殊考慮因素相同的考慮因素。

接觸式超聲波

振動(dòng)或超聲波液位開關(guān)的工作原理是，當(dāng)傳感器未浸入工藝材料中時(shí)，它將以共振頻率振動(dòng)。如果頻率被抑制，則材料已達(dá)到開關(guān)的水平。該技術(shù)適用于液體、漿料和顆粒，但應(yīng)考慮涂層或腐蝕性材料。

振動(dòng)液位開關(guān)通常僅用于點(diǎn)液位測(cè)量，而不是連續(xù)液位測(cè)量，并觸發(fā)高和/或低報(bào)警。由于所需的精度水平，傳感器本身往往很脆弱。

氣泡管

氣泡管液位測(cè)量也依賴于工藝材料的比重。使用這種類型的接觸式傳感器，將一根管子浸入過程流體中，并通過罐底部附近的開口泵送空氣或氮?dú)狻Ｓ纱水a(chǎn)生的背壓與液位和密度成正比。

在無法將管道浸入工藝液體的情況下，可以通過儲(chǔ)罐側(cè)面的入口泵入空氣。這種類型的傳感器只能用于測(cè)量液位。如果浸沒管的工藝液體保持在恒定液位，則背壓的任何變化都是由于密度或界面液位的變化造成的，從而可以測(cè)量這些變量。

非接觸式液位傳感器

雷達(dá)

雷達(dá)是一種在第二次世界大戰(zhàn)期間廣泛開發(fā)和部署的技術(shù)，用于探測(cè)飛機(jī)、船只和其他大型物體。自從該技術(shù)被引入民用部門以來，該技術(shù)的許多和平時(shí)期用途已經(jīng)確立，包括液位測(cè)量。

雷達(dá)的工作原理通常是向物體方向發(fā)射電磁脈沖，等待該脈沖從物體反射并返回源，然后測(cè)量其飛行時(shí)間。脈沖源和物體之間的距離可以計(jì)算為飛行時(shí)間的一半和光速的乘積。為了用于液位測(cè)量，雷達(dá)收發(fā)器懸掛在儲(chǔ)罐頂部，測(cè)量到工藝材料頂部的距離。

然后，罐體的總長(zhǎng)度可用于計(jì)算液位。作為一種非接觸式傳感器，雷達(dá)具有不受過程材料狀態(tài)影響的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如攪拌、腐蝕性、粘性、溫度、壓力等。雷達(dá)可用于測(cè)量液體、泥漿和顆粒固體。

然而，具有高導(dǎo)電性的材料往往更適合雷達(dá)液位測(cè)量，因?yàn)樗鼈兎瓷淞烁嗟陌l(fā)射無線電信號(hào)。因此，罐內(nèi)除工藝材料之外的導(dǎo)電材料，如攪拌器，可能會(huì)對(duì)雷達(dá)信號(hào)造成干擾。

非接觸式超聲波

非接觸式超聲波液位傳感器使用與雷達(dá)傳感器非常相似的方法來測(cè)量液位。然而，他們沒有使用無線電波，而是使用聲波，距離是通過飛行時(shí)間的一半和聲速的乘積來計(jì)算的。與光速不同，聲速與溫度有關(guān)，因此還必須測(cè)量和考慮水箱的溫度。

與雷達(dá)一樣，它們也可用于測(cè)量液體、泥漿和顆粒固體。產(chǎn)生更強(qiáng)聲反射的工藝材料更適用于這種類型的測(cè)量。冷凝、灰塵積聚和油箱內(nèi)存在其他物體都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。

稱重傳感器

稱重傳感器，通常用于測(cè)量重量的傳感器，可用于測(cè)量油箱液位。這些傳感器連接到儲(chǔ)罐的支撐柱上，測(cè)量上方容器質(zhì)量對(duì)其施加的向下力。通過考慮油箱空時(shí)的重量，并假設(shè)油箱有直邊，稱重傳感器測(cè)量的重量的任何變化都可以與液位的變化相關(guān)聯(lián)。稱重傳感器可用于檢測(cè)液體、漿料和顆粒固體的液位，但要求工藝材料具有恒定的密度。稱重傳感器通常不用于測(cè)量界面水平。

核能

核型液位傳感器使用放射性同位素，通常是鈷-60或銫-137，將伽馬輻射發(fā)射到儲(chǔ)存容器中，另一側(cè)的傳感器用于測(cè)量該輻射的衰減或頻率調(diào)制的變化。同位素是具有相同化學(xué)行為但中子數(shù)量不同的原子。

放射性同位素是指在正常情況下不穩(wěn)定并衰變?yōu)槠渌氐耐凰刈兓?。?dāng)這些原子衰變時(shí)，它們會(huì)發(fā)出三種不同的輻射（α、β和γ），這些輻射可以被特殊的傳感器探測(cè)和測(cè)量。伽馬輻射用于液位測(cè)量，因?yàn)樵谒腥N類型中，它最擅長(zhǎng)穿透材料。

該技術(shù)可用于單點(diǎn)和連續(xù)級(jí)應(yīng)用。在單點(diǎn)測(cè)量中，如高和低警報(bào)，傳感器通常與儲(chǔ)罐另一側(cè)的輻射源平行安裝，頻率調(diào)制的任何變化超過一定閾值都會(huì)觸發(fā)警報(bào)。由于放射性元素會(huì)從各個(gè)方向釋放輻射，因此連續(xù)液位測(cè)量需要使用沿儲(chǔ)罐另一側(cè)長(zhǎng)度的傳感器。

使用通過空罐檢測(cè)到的衰減作為基線，傳感器檢測(cè)到的任何變化都?xì)w因于液位等于或高于該傳感器。盡管這種技術(shù)幾乎不受材料的物理狀態(tài)和性質(zhì)的影響，但由于使用放射性材料的危險(xiǎn)和費(fèi)用以及與之相關(guān)的問題，它通常只在所有其他選擇都已用盡的情況下使用。