科普 | 【雷达液位计】精准发力，推动工业高质量发展

全耀TTCsensor No.016

据塔斯社报道，3月9日，俄罗斯奔萨市的一个沥青储罐发生泄漏，并引发爆炸。

储罐在化工领域应用非常广泛，但是由于储罐的密封性，外部无法直观看到罐内液位，所以都会安装液位计及报警设施，可以达到实时观测液位、并及时给予提醒报警的目的，保证生产过程中的安全、平稳运行。

液位测量仪表种类众多，常见的有以下几种：

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磁翻板液位计

磁翻板液位计也称为磁翻柱液位计，结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的带有磁体

的浮子（简称磁性浮子）被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱（也称为磁翻板）静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱外表涂敷不同的颜色）进而反映容器内液位的情况。

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磁浮球液位计（液位开关）

磁浮球液位计（液位开关）结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的带有磁体的浮球（简称浮球）被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串联入电路的元件（如定值电阻）数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。

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玻璃板式液位计

玻璃板式液位计是基于连通器原理设计的由玻璃板及液位计主体构成的液体通路是经接管用法兰或锥管螺纹与被测容器连接构成连通器，透过玻璃板观察到液面与容器内的液面相同即液位高度。液位计两端的针型阀不只起截止阀的作用，其内部的钢球具有逆止阀的功能，当液位计发生意外破损泄漏时，钢球可在介质压力作用下自动关闭液体通道，防止液体量外流起到平安维护作用。液位计改变零件的资料或增加一些附属部件即可达到防腐、保温、防霜、照明等功能。

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超声波液位计

超声波液位计的原理是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲信号）装置发射能量波，能量波遇到障碍物反射，由一个接收装置接收反射信号。根据丈量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处置，最终转化成与物位相关的电信号。一次探头向被测介质外表发射超声波脉冲信号，超声波在传输过程中遇到被测介质（障碍物）后反射，反射回来的超声波信号通过电子模块检测，通过专用软件加以处置，分析发射超声波和回波的时间差，结合超声波的传达速度，可以精确计算出超声波传播的路程，进而可以反映出物位的情况。

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雷达液位计

雷达液位计属于通用型雷达液位计，它基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲在空间以光速传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。

事实上，液位计种类远不止上述这么多，市面上可见的就有几十种，各类液位计都有其各自的特点与优势，在面对测量介质进行选择仪器时要综合考虑各方面的因素，包括被测介质的特性、介质测量的目的以及环境条件和经济条件等其他因素。

本期，小编重点介绍雷达液位计！

雷达液位计的应用范围十分广泛，几乎可以测量所有介质，它在诸多液位计中，最突出的优势包括以下几个方面：

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雷达液位计采用一体化设计，主要由电子元件和天线构成，无可动部件，不存在机械磨损，在使用中的故障极少，使用寿命长。而且天线尺寸小，有利于安装。

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采用非接触式测量，不受槽内液体的密度、浓度等物理特性的影响。天线等关键部件采用高质量的材料，抗腐蚀能力强，能适应腐蚀性很强的环境，容器内的液体物质几乎影响不了仪器，测量准确性大大提高。

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雷达液位计测量时发出的电磁波能够穿过真空，不需要传输媒介，具有不受大气、蒸气、槽内挥发雾影响的特点。

自动化技术引入我国以来，四十多年的发展使越来越多的行业开始使用智能化液位计产品，并将其的普及工作提升到了产业发展的重要位置。

毫米波雷达技术的日趋成熟，使得液位计家族又多了一位强有力的成员，给部分“测量盲区”（如水蒸气、粉尘等恶劣环境）带来了更好的解决方案，加之其具有较高的测量精度，以及安装简单、便于维护的特点，应用领域十分广泛，推动了我国工业化的智能化进程。