物位仪表全解析（原理、分类、选型与应用）

一、物位仪表概述

物位仪表是用于测量液态和粉粒状材料的液面和装载高度的工业自动化仪表。根据测量对象和目的的不同，物位仪表可以分为液位计、料位计和相界面计。以下是关于物位仪表的详细分类、工作原理、选型建议以及部分产品信息。

1、物位仪表的分类

2、物位仪表的选型建议

1. 了解工艺条件：深入了解工艺条件、被测介质的性质、测量控制系统要求，对仪表的技术性能和经济效果做出充分评价。
2. 根据测量对象选择：
   • 液面和界面测量：可选用差压式仪表、浮筒式仪表和浮子式仪表；不满足要求时，可选用电容式、电阻式（电接触式）、声波式等仪表。
   • 料面测量：根据物料的粒度、安息角、导电性能、料仓结构形式及测量要求进行选择。
3. 考虑介质特性：仪表的结构形式和材质应根据被测介质的特性来选择，主要考虑压力、温度、腐蚀性、导电性等因素。
4. 确定显示方式和功能：根据工艺操作及系统组成的要求确定仪表的显示方式和功能，如需信号传输，可选择具有模拟信号输出功能或数字信号输出功能的仪表。
5. 确定仪表量程和精度：量程应根据工艺对象的实际需要显示的范围或实际变化范围确定；精度应根据工艺要求选择，但供容积计量用的物位仪表，其精度等级应在0.5级以上。
6. 考虑防爆和防护要求：用于可燃性气体、蒸汽及可燃性粉尘等爆炸危险场所的电子式物位仪表，应根据危险场所类别以及被测介质的危险程度，选择合适的防爆结构型式或采取其他的防护措施；用于腐蚀性气体及有害粉尘等场所的电子式物位仪表，应根据使用环境条件，选择合适的外壳防护型式。

3、部分物位仪表产品信息

二、物位计的工作原理

物位仪表的工作原理主要有以下几种类型：
 直读式原理

• 工作方式：利用连通器原理，将容器内的液位通过与容器相连通的玻璃管或玻璃板直接显示出来。
• 应用场景：常用于一些对精度要求不是特别高，且容器压力较低的场合，如小型水箱、小型化工原料罐等。
• 典型仪表：玻璃管液位计、玻璃板液位计。

• 工作方式：根据液柱静压与液位高度成正比的关系来测量液位。通过测量液柱产生的压力，计算出液位高度。
• 应用场景：适用于各种敞口或密闭容器的液位测量，尤其在污水处理、自来水供应等行业的水池、水箱液位测量中应用广泛。
• 典型仪表：压力式液位计、差压式液位计。

• 工作方式：利用漂浮于液面上的浮子或沉浸在液体中的浮筒，随液位变化产生的浮力变化来测量液位。
• 应用场景：在一些具有腐蚀性、高粘度的液体液位测量中应用较多，如化工行业的酸碱储罐、食品行业的糖浆罐等。
• 典型仪表：浮子式液位计、浮筒式液位计。

• 工作方式：基于被测介质液位变化引起电容变化的原理。将物位变化转换为电容量的变化，通过测量电容值来确定物位高度。
• 应用场景：可用于测量各种导电、非导电液体的液位以及固体物料的料位，如制药行业的原料罐、塑料颗粒料仓等。
• 典型仪表：电容式物位计。

• 工作方式：由超声换能器向被测介质表面发射超声波脉冲，超声波遇到界面后反射回来，被换能器接收，根据超声波传播的时间和速度来计算出物位高度。
• 应用场景：适用于大多数液体和固体物料的物位测量，尤其在有粉尘、蒸汽等恶劣环境下的料仓、储罐物位测量中优势明显。
• 典型仪表：超声波物位计。

• 工作方式：发射微波脉冲，微波遇到被测介质表面后反射回来，被雷达物位计接收，通过测量微波传播的时间来计算出物位高度。
• 应用场景：广泛应用于石油化工、电力等行业的大型储罐、高塔等设备的物位测量，尤其适用于高温、高压、高粘度等恶劣工况。
• 典型仪表：脉冲雷达物位计、调频连续波雷达物位计。

• 工作方式：利用核辐射源发出的射线，在穿过被测物料时，射线强度会因物料的吸收和散射而减弱，根据射线强度的变化来测量物位。
• 应用场景：常用于高温、高压、强腐蚀、高粘度等恶劣环境以及一些特殊的场合，如测量密封容器内的高温熔融金属液位等。
• 典型仪表：核辐射式物位计。

三、物位计在工业自动化中通常用于哪些领域

物位计在工业自动化中的应用领域非常广泛，涵盖了多个行业，以下是一些主要的应用领域：

物位计的种类繁多，包括雷达物位计、钢带式重锤料位计、智能料位计等，它们在不同的工业场景中发挥着重要作用。例如，雷达物位计以其高精度、非接触式测量、适应性强等特点，在许多工业领域得到了广泛应用。
随着工业自动化技术的不断发展，物位计的应用将越来越广泛，技术也将不断进步，以满足不断变化的工业需求

四、物位计与液位计有何区别

物位计和液位计是两种常用于测量容器中物料高度的仪器，它们在测量对象、工作原理、应用领域和适用材料等方面存在一些区别。

1、测量对象

液位计主要用于测量液体（液位）的高度或深度，通常涉及液体的上表面。而物位计（或物位传感器）可用于测量液体或固体物料的高度或深度，无论是液体的上表面还是固体物料的表面。因此，物位计可以应用于更广泛的材料类型。

2、工作原理

液位计通常使用浮子、差压传感器、导波雷达、超声波、电容等方法来测量液体的高度。物位计则可能使用微波、激光、声波、振荡杆、电容、超声波等不同的技术来测量物料表面的高度或位置。

3、应用领域

液位计主要用于液体容器的液位监测，例如液体储罐、沉淀池、水箱等。物位计可用于液体容器、固体物料储仓、散料料仓、颗粒物料传送带等多种应用领域，包括工业过程控制、原料仓库管理、环境监测等。

4、适用材料

液位计通常适用于液体，如水、燃料、化学液体等。物位计可用于液体和固体物料，包括粉末、颗粒、颗粒物料等。

5、测量精度

液位计通常具有较高的液位测量精度，因为液体表面通常是平坦和水平的。物位计的测量精度可能会受到物料表面形状、颗粒大小和堆积情况的影响，因此在一些情况下可能精度较低。

综上所述，液位计主要用于测量液体的高度，而物位计用于测量液体或固体物料的高度或位置。物位计具有更广泛的适用性，可用于多种不同类型的物料，但其测量精度可能会受到物料的性质和表面特征的影响。