物位检测

Level Measurement 物位：存放在容器或工业设备中物质的高度或位置。液位（主要）、料位、界位…

一、差压式液位计

测量原理：利用静压原理 $\Delta P=\rho gh$

1. 量程迁移
2. 零点迁移：通过迁移弹簧调整差压变送器的零点，改变测量范围的上下限，但不改变量程大小

正压室压力 $p_1$，负压室压力 $p_2$，压差 $\Delta p=p_1-p_2=\rho gh+p_3$ (注意：只要有液柱就会产生静压力；注意正负压的计算，不要漏项)

• 无迁移 $p_3=0$：$\Delta p=p_1-p_2=p_A+h\rho g-p_A=\rho gh$
• 正迁移 $p_3>0$：变送器安装位置不与最低液位处于同一水平面内（比最低液位低），输出信号包含静液柱的影响。$\Delta p=p_1-p_2=p_A+h\rho g+h_0\rho h-p_A=\rho gh+\rho g{h}_0$ 量程迁移后测量范围：$0\sim h_{max}\rho g$ 零点迁移测量范围：$h_0\rho g\sim h_0\rho g+h_{max}\rho g$
• 负迁移 $p_3<0$：装有隔离罐等情况

量程迁移使得量程不改变仍为 $\rho g{h}_{max}$，零点迁移使得测量范围调整为：$p_3\sim p_3+\rho g{h}_{max}$ （注意与变送器输出范围存在线性关系，注意变送器的型号。）

二、电容式液位计

测量原理：圆筒型电极之间，物位变化使得介电常数变化引起电容量变化。

• 非导电物质：同心套筒电极。容器中心设内电极，金属容器壁作为外电极。
• 导电物质：绝缘外套的金属棒作为内电极，导电液体作为外电极。

三、超声波液位计

测量原理：超声波在介质中以一定速度传播时因被吸收而衰减。衰减程度：气体>液体>固体 穿越不同介质分界面会产生反射和折射。根据反射时间间隔确定液位高低。