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激光测液位的原理是什么

发布时间:2019-09-12 21:27 来源:未知 编辑:admin

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  接触式测量是从钢带浮子液位计为开端,以各种方式精确测量浮子距离而演化到各种现代化仪表如 伺服式、磁致伸缩式等等钢带浮子式:最早期的液位计,现今都面临着更新换代工作原理 浮子受浮力浮在介质表面,通过变速齿轮到有刻度的钢带上读出液位值,液位上升或下降破坏了力平衡后,浮子也跟随上升下降,带动钢带运行。理论精度在2-3mm左右 安装复杂,可靠性较低,由于机械部件多,很容易发生钢带卡死不动的情况。 光纤式即将钢带液位通过光码盘读出实现数字化。

  磁致伸缩型工作原理探棒上端电子部件产 生低压电流脉冲,开始计时,产生磁场沿磁致伸缩线向下传播,浮子随着液位变化沿测量竿上下移动,浮子内有磁铁,也产生磁场,两个磁场相遇,磁致伸缩线扭曲形成扭应力波脉冲,脉冲速度已知,计算脉冲传播时间即对应液位精确变化。(电流以光速运行,所以其传播时间与力波时间相比可忽略)精度最高能够达到1mm 优缺点分析 磁致伸缩液位精度较高,可测油水分界面但由于其接触的测量方式和较高的安装、维护要求导致市场普及不广。

  伺服式液位计是最近比较成功的新型液位计,主要应用在轻油品的高精度测量中。与雷达液位计形成比较强的竞争。基本原理同钢带式液位计,但具有精确的力传感器以及伺服系统,形成闭环调节系统,通过考虑钢带自身重力,精确地调节浮子高度以达到平衡浮力和重力,得到精确的当前液面到罐顶高度,以得到液位值。精度高,能够达到1mm,满足计量级要求。使用于平静的轻质无腐蚀性液体。安装调试比较麻烦,同样有接触式液位计的各种不利因素价格高昂。

  静压式液位计比较特殊,其利用均匀液体的压强与高度成正比的关系通过测量液体底部的压力来折算液位高度。 P=ρgh (P 压强)由于其受介质密度和温度影响很大,所以常常精度比较差,而为消除这些影响,需要很多其他测试仪表,结果搭建一套完善的静压测量系统价格很高。

  非接触式测量通常采用发射能被所测介质反射的波的形式进行测量,利用已知的波传播速度,通过直接或间接测量波的传播时间来得到液面与测量仪表间的距离,进而得到液位值。根据发射波种类有光波激光液位计超声波超声波液位计电磁波 雷达液位计。

  雷达测量采用发射电磁波形式,由于所测介质的介电常数均大于空气和线,由于介质的不连续性,在空气和液体分界面出就会出现反射现象,电磁波在空气中传播速度基本不受温度影响,所以通过测量电磁波从发射到反射被接收之间的时间,就可以测出液位计离液面的高度,进而得到液位值。雷达液位计又分两大类,它们的具体测量原理并不相同。雷达物位计分类脉冲式调频连续波方式(FMCW)。

  脉冲式雷达的原理和超声波式基本一致。雷达发射短微波脉冲,脉冲在液面处被反射,雷达接收到反射回波通过信号处理,得到目标距离。 R=c*(t1-t0)/2 市场上一般低价位的雷达液位计均为脉冲式,代表的有 KROHNE、siemens、E+H、VEGA等等精度:±5~10mm

  原理:线性扫频,测频等效于测时,得到电磁波传播时间,进而得到距离。调频连续波雷达的优点精度高 可达± 0.5mm 抗干扰能力强 适用范围广 可用于腐蚀性、高温高压、不平静液体 无移动部件,免维修,可靠性高安装方便 配置灵活,不同天线与雷达头组合适用不同测量环境 国外雷高精度的调频连续波雷达在世界上以瑞典的SAAB公司的saab-pro系列和saab-rex系列为典型。 pro系列为控制级别的液位计,精度±3~10mm Rex系列是具有贸易交接认证的±0.5mm精度液位计。也是当今精度最高的雷达液位计。达液位计所有高端产品都采用调频连续波方式,价格比较贵

  磁致伸缩液位传感器,主要应用于各类储罐的液位测量。该种液位仪具有精度高、环境适应性强、安装方便等特点。因此,广泛应用于石油、化工等液位测量领域,并逐渐取代了其它传统的传感器,成为液位测量中的精品。

  1、原油、重质油储罐液位测量宜采用非接触式(雷达式、超声波式);轻质油、[wiki]化工[/wiki]原料产品(非[wiki]腐蚀[/wiki]性)储罐液位测量,宜采用非接触式或接触式(浮子式、差压式)。

  2、储罐就地液位指示,宜选用磁性浮子液位计、浮球液位计,也可选用直读式彩色玻璃板液位计。

  3、拱顶罐、浮顶罐液位测量,宜选用重锤式钢带液位计、恒力盘簧式钢带液位计或光导式液位计。

  4、内浮顶罐、外浮顶罐、有压罐、带有搅拌机或有旋流的储罐液位测量,应选用有导向管安装方式的伺服式液位计。

  5、大型拱顶罐、球形罐的原油、成品油、沥青、乙烯、丙烯、液化[wiki]石油[/wiki]气、液化天然气及其它介质液位的测量,可选用雷达式液位计。

  6、常压罐、压力罐、拱顶罐、浮顶罐的液体质量、密度、体积、液位等测量,可选用静压式储罐液位计,但高粘度液位测量不宜采用。

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  发射的激光束打在液面上被反射 接收端根据反射判读液位计到液面之间的距离,然后拿事先输入的总尺寸 减去这个距离就反映出来液体的高度 这个计算过程是在液位计里面进行的

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