物位測量

物位測量在現代工業生產過程中具有重要地位。通過物位測量可以確定容器中被測介質的儲存量，以保證生產過程物料平衡，也為經濟核算提供可靠依據。通過物位測量並加以控制可以使物位維持在規定的範圍內，這對於保證產品的產量和質量，保證安全生產具有重要意義。

基本介紹

• 中文名：物位測量
• 外文名：level gauging
• 意義：保證安全生產、產品的質量和產量
• 目的：使物位維持在規定的範圍內
• 原理：基於力學、相對變化原理
• 主要方法：靜壓式、浮力式物位檢測

簡介

通過物位測量可以確定容器中被測介質的儲存量，以保證生產過程物料平衡，也為經濟核算提供可靠依據。物位測量的特點是敏感元件接收到的信號一般與被測介質的某一特性參數有關，例如靜壓式和浮力式液位計與介質的密度有關；電容式物位計與介質的介電常數有關；超音波物位計與聲波在介質中的傳播速度有關；而射線式物位計與介質對射線的線性吸收係數有光。當被測介質的溫度、組分等改變時，這些參數可能也要變化，從而影響測量精度等。

基本原理

在物位側量中，儘管各種測量方法所用的技術各不相同，但可把它們歸納為以下幾種測量原理：

（1）基於力學原理

敏感元件所受到的力（壓力）的大小與物位成正比，它包括靜壓式、浮力式和重錘式物位測量等。

（2）基於相對變化原理

當物位變化時，物位與容器底部或頂部的距離發生改變，通過測量距離的相對變化可獲得物位的信息。這種測量原理包括聲學法、微波法和光學法等。

（3）基於某強度性物理量隨物位的升高而增加原理

例如對射線的吸收強度，電容器的電容量等。

主要方法

在實際生產中，物位測量對象有液位也有料位等，有幾十米高的大容器、也有幾毫米的微型容器，介質的特性更是千差萬別。因此，物位測量方法很多，以適應各種不同的測量要求。

目前常用的物位測量方法可分為下列幾種。

靜壓式物位測量

根據流體靜力學原理檢測物位。靜止介質內某一點的靜壓力與介質上方自由空間壓力之差，與該點上方的介質高度成正比，因此可利用差壓來檢測液位。這種方法一般只用在液位的檢測。主要採用玻璃管及壓力（壓差）儀表來側量。

浮力式物位測量

利用漂浮於液面上浮子隨液面變化的位置，或者部分浸沒於液體中的物質的浮力隨液位變化來檢測液位。前者稱為恆浮力法，後者稱變浮力法，二者均用於液位的測量。恆浮力式物位測量包括浮標式、浮球式和翻板式等各種方法。變浮力式物位測量方法中典型的敏感元件是浮筒，它是利用浮筒由於液體浸沒高度不同以致所受的浮力不同來檢測液位的變化。

電氣式物位測量

把敏感元件做成一定形狀的電極置於被測介質中，根據電極之間的電氣參數（如電阻、電容等）隨物位變化的改變來對物位進行檢測。這種方法既可用於液位檢測，也可用於料位檢測。

聲學式物位側量

利用超音波在介質中的傳播速度及在不同相界面之間的反射特性來側量物位。液位和料位的測量都可以用此方法。

射線式物位測量

放射性同位素所放出的射線（如β射線、γ射線等）穿過被測介質（液體或固體顆粒）因被其吸收而減弱，吸收程度與物位有關。由於射線的可穿透性，它們常被用於情況特殊或環境惡劣的場合實現各種參數的非接觸式測量，如位移、材料的厚度及成分、流體密度、流量、物位等。利用這種方法可實現物位的非接觸式測量。

除此之外還有微波法、光學法、重錘法等。

相關概念

物位是指容器（開口或密封）中液體介質液面的高低（稱為液位），兩種液體介質的分界面的高低（稱為界面）和固體塊、散粒狀物質的堆積高度（稱為料位）。用來檢測液體的儀表稱為液位計，檢測分界面的儀表稱界面計，檢測固體料位的儀表稱料位計，它們統稱為物位計。