1、 - 1 - 第一章第一章 课题来源课题来源 1.1 国、内外液位计量仪表的现状国、内外液位计量仪表的现状 1.1.1 国外液位计量仪表的现状国外液位计量仪表的现状 国外液位计量仪表早期大多采用机械原理，但近年来随着电子技术的应用，逐步 向机电一体化发展，并且发展了许多新的测量原理。在传统原理中也渗透了电子技术 及微机技术，结构有了很大的改善，功能有了很大的提高。从国外液位仪表发展的技 术动向看，当前主要有三个热点：智能化液位仪；非接触测量方式的液位仪； 新原理的小型液位开关。 目前使用的液位仪有以下几种： (1)人工检尺 利用浸入式刻度钢皮尺测量液位，取样测量油温和密度，通过计算，得到储液的
2、 体积和重量，这是至今仍然在全世界广泛使用的储罐计量方法，也可把它用作现场检 验其他测量仪表的参考手段。人工液位测量的精度一般为 2mm的人为误差。 (2)机械钢带式液位仪 60 年代到 80 年代初期，开始研制和使用各种钢带式油量仪。这种液位仪采用一 个又大又重的浮子，由一条多孔钢带将浮子连接至一个恒转矩装置或平衡锤。浮子的 重量足以带动多孔钢带通过齿轮装置推动机械计数器作现场显示， 同时带动电动变送 器，以便获得远距离显示。由于滑轮机械装置的摩擦力和钢带重量，这类液位仪的测 量误差一般约为(4-10)mm。机械钢带式油量仪的优点是：结构简单、价格低；缺点 是：仅能测液位，传动部件多，可靠性
3、较差，又因需要罐内安装，维护困难。适用范 围为存储非腐蚀液体的常压罐、高压罐。 (3)智能化液位仪 伺服式液位仪是此类仪表的代表。这类仪表通过一个平衡浮子和重力敏感装置， 测量浮子的重量(在液面、液内、界面上有不同的浮力)，并控制伺服电机动作升降浮 - 2 - 子，跟踪液位变化，同时发出远传信号。伺服式液位仪的微机智能化，使得它的跟踪 误差可达 0.1mm。 同时还能补偿液面高低对钢丝绳产生的附加重量的误差， 最高精度 可达0.7mm。另外还可以测量密度、界位等计量参数，具有自诊断及通信功能。由 于几乎没有传动部件，因此仪表可靠性高。目前荷兰 Enraf公司的 ATG 854 伺服液位 仪精度
4、可达lmm，主要适用于储油罐的精密计量。 (4)超声波液位仪 超声波液位仪是非接触液位仪中发展最快的一种。 该技术基于超声波在空气中的 传播速度及遇到被测物体表面产生反射的原理。 智能化的超声波油量仪带有一个功能 很强的智能回波分析软件包。它可以将各种干扰过滤出来，识别多重回波，分析信号 强度和环境温度等有关信息，这样即便在有扰动条件下读数也是精确的。新型气密结 构、耐腐蚀的超声换能器可测量高达 15m 的液位，E+H 公司研制的 Prosonic FMU860/861/862 超声油量仪精度可达0.2%，FMU 40/41 超声液位仪精度可达 2mm，输出信号符合 HART 协议或 profibus 总线标准或 FF 总线标准。 (5)雷达液位仪 连续式微波液位仪这几年逐步推向市场。它通常采用调频雷达原理，利用同步调 频脉冲技术，微波发射和接收器安装在罐顶，向液面发射频率调制的微波信号。当接 收到回波信号时，由于来回传播的时间延迟，发射频率已改变了。将两者信号混合处 理， 所得信号的差频正比于罐顶到液面之间的距离。 荷兰 Enraf 公司的 Radar872 液位
