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液位测量

/liquid level measurement/
条目作者邱利民胡虬钦
条目作者邱利民

邱利民

胡虬钦

胡虬钦

最后更新 2022-12-23
浏览 126
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对容器中液位高低进行测定的技术。

英文名称
liquid level measurement
所属学科
工程热物理及动力工程

液位是指密封容器(池子)或开口容器(池子)中液位的高低。液位测量分为连续测量和位式测量两大类。在低温环境中测量液位和一般情况下测量存在一定差异。首先,低温液体一般储存在各类低温容器中,如贮槽容器,这是由于某些低温液体(氦)比较缺乏,液体蒸发后的蒸气需要回收,某些低温液体(液氧、液氢、甲烷)产生易燃、易爆的气体,某些低温液体(液氯、液氟)是有害气体,但其测量原理与一般液体是相似的,主要是利用低温液体和蒸汽支架的物理性质差异来测量液面的高低。

主要有差压法、电阻法、电容法。液面计从类型上可分为定点液面测量和连续液面测量这两种。定点液面测量(液位信号器)是对几个固定位置的液位进行测量,用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液位进行连续测量。其他方法包括:热力学液面法、称重法、浮力法、热传导法(适用于敞口的液氮液面测量)、喷液法等。

①差压式液面计(汉普森液面计)。利用贮槽中的液体和气体密度差异形成压力差,这种差值与液体的高度成正比,适用于液化气和大中型固定低温液体贮槽。方法是利用一根热导率较低的细管与贮槽的气相连接,另一根与贮槽底部连接并引导差压计的下端。需要注意的是,该液面计的垂直液相管内不能积存液体。缺点是漏热比较大,测量管可能会漏液和低温冻结,测量动态液面误差较大。

②电阻式液面计。通过测量浸没在被测流体中的加热丝电阻值来决定液面高度。方法是利用一小电流对电阻液位计进行加热。电阻丝温度升高,由于液体换热系数大于蒸汽的换热系数,所以同一电阻丝在气相和液相部分的温度不同,从而阻值也不同,通过电阻来确定液面高度。还可以利用超导材料在低于临界温度时阻值为0的特性来指示液面的变化。缺点是材料的研究和选择,使用超导材料时要做到远离被测液体温度。

③电感式液面计。该方法适用于导电液体的液位测量,特别是液态金属。电感法的原理是:液位变化使得电感元件的自感、互感或导磁率发生变化,故将该变化量送往二次电路即可得到相应的液位数值。其中,应用最广泛的是高频液位计。

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