水位计的类型、原理和特点

什么是水位计？

水位测量水面距某一参考面的高度（水平面）。水位计是测量水位的测量装置（传感器）。进行监测和观测，了解河流、水坝、潮位、工厂、农业用水、调节池、水闸、水处理设施、水库、侵蚀控制等的水位。水位计还用作危机管理型水位计，根据距基准面的高度（水位）对水位观测站确定的洪水危险水位和洪水警戒水位进行测量和监测。 

用作水位计的传感器类型大致分为接触式和非接触式。接触式有浮子式、导绳式、电容式、压力式、电极式等，非接触式是无线电式波型。・可提供超声波型。

水位计有什么用？

水位计用于测量河流、海洋、水坝、水库、灌溉渠、水池、水池等大型场所的水（水面）的位置（高度）。

水位计的类型

1. 无线电水位计

原理
无线电波水位计是一种非接触式液位计。也称为微波物位计。
测量传感器发射的微波脉冲从被测物体反射并返回传感器所需的时间并转换为空距离。

特点
：不受温度或气体影响。
- 无线电波是透明的，因此不易受到灰尘和蒸汽的影响。
・无线电波具有不易受到水蒸气等微小粒子影响的特性。
・由于不使用空气振动作为传播原理，因此可以不受风的影响进行测量。

缺点
：当测量低介电常数的物体时，反射波的传输可能会很弱，因此可能无法进行测量。
・蒸汽可能会导致水箱顶部结露。特别是当内部压力较高时，冷凝形成水膜而不是水滴。无线电波无法穿过水膜，因此无法测量。在这种情况下，空气净化是有效的。

可在露天场所使用的无线电波水位计

水位计
是连续测量河流、水坝、潮位、工厂、农业用水、调节池、水闸和水处理设施中水位的液位计（传感器）。
它用于河流危机管理并帮助人们预测危险。

2. 超声波液位计

这是一种使用超声波的非接触式液位计。
超声波物位计测量超声波脉冲从传感器发射、从被测物体反射、返回到传感器所需的时间，并将其转换成空距离。

特点
： 相对便宜且非接触式液位测量。

缺点
：如果产生灰尘、蒸汽或气体，会干扰空气振动，使超声波衰减，导致指令跳步、指令不稳定等现象。我们不建议在因灰尘或蒸汽而能见度较差且看不到液位的环境中使用超声波。
・蒸汽还会导致传输表面结露，导致不必要的反射和反射波衰减，从而导致指示跳过或指示不稳定。
- 如果测量区域内存在温度差或产生气体，声速会发生变化并产生误差。

3. 浮子式液位计

原理
浮球式液位计是利用不锈钢带悬挂的浮子漂浮在液面上，跟随液位的波动而变化。空距离是通过不断测量卷尺的长度来测量的。
有浮子弹簧平衡式、密封管式、配重式等。

特点
结构简单，准确耐用，广泛应用于大、小型罐体的液位检测。

缺点
：受附着力影响。如果液体中存在污垢或漂浮物，它会逐渐附着或粘在运动部件上，阻碍浮子的运动，导致误检测或无法检测。例如，用于加药控制时，浮子不动，因此无法识别液位，存在溢出风险。对于化学液体罐来说，在暴露于空气的区域会发生结晶，并且可能会出现类似的现象。
-由于消耗品较多，缺乏可维护性。
・由于浮子上固体物质的堆积而产生误差。
- 在防波堤管内使用时，浮子可能会因粘附而无法正常移动，并可能发生故障。

4. 导绳液位计

原理
导绳液位计沿着从储罐顶部悬挂的波瓣向储罐发射微波脉冲，测量从物体反射的微波返回传感器所需的时间，并将测量结果转换为空距离。 。

特点：
与非接触式超声波或微波物位计一样，没有辐射角，适合安装在狭窄的空间。

缺点
- 探头严重粘附可能导致测量不正确。
- 如果发生电线扭结、断线或粘连，则会反射噪声，从而更容易做出错误测量。
- 如果液体中存在污垢、漂浮物或结晶成分，它们会逐渐生长并粘附在探头上，导致产生不正确的反射波。因此，存在无法检测到正确的反射波并且可能错误地进行测量的风险，从而导致诸如在没有意识到的情况下清空水箱等事件。

5. 电容式液位计

原理
电容液位计也称为电容液位计。由从罐顶垂入罐内和罐壁的探针电极形成电容器。当待测物体进入电极之间时，电容与量成比例地变化。对此进行测量并转换为存储级别。

特点：
适合狭窄空间内的测量。

缺点
：由于是接触式，因此有可能被异物污染。
- 需要清空水箱并进行调零。
・测量相对介电常数发生变化的物体时会产生误差。

6. 压力式液位计（投掷式水位计）

原理
压力式液位计（投入式水位计）利用膜片捕捉因液位引起的液体压力变化，并将其转换成储存液位。
但必须在罐内压力为大气压的条件下使用。

特点：
即使在安装空间有限的地方也能轻松安装。

缺点
：如果液体中气泡较多，压力会不均匀，精度会变差。
・如果附着物较多或固体物质沉降，精度会变差。
・如果液体压力因液体比重而变化，则需要进行调整。
・进行维护时，必须清空水箱。
- 用于测量河流等的水位时，大雨产生的泥流冲走的碎片或浮木可能会碰撞传感器并导致传感器发生故障。

7. 差压液位计

原理
差压表由两部分组成：测量液体压力的膜片和测量罐内压力的膜片。
通过从液体压力减去储罐内部压力来计算存储液位。

特点
可以在不受罐内压力变化影响的情况下进行测量。

缺点
：如果内部气泡较多，压力会不均匀，精度会变差。
・固体物的附着或沉降较多时，精度会降低。
・如果液体压力因液体比重而变化，则需要进行调整。
・进行维护时，必须清空水箱。