德國wika投入式液位計(jì)選型
德國wika投入式液位基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器制作而成，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（一般為4～20mA/1～5VDC）的一種測量液位的壓力傳感器，又可以稱之為“靜壓液位計(jì)、液位變送器、液位傳感器、水位傳感器”。
1. 德國wika投入式液位的工作原理及其他液位測量方式的比較
德國wika投入式液位計(jì)的基本工作原理就是靜壓液位測量。液體介質(zhì)中某一個(gè)深度產(chǎn)生的壓力就是測量點(diǎn)以上的介質(zhì)自身的重量所產(chǎn)生的。它與介質(zhì)的密度和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣瘸烧?。通過公式P=ρgh反映了他們之間的比例關(guān)系。其中P=壓力，ρ＝介質(zhì)密度，g＝重力加速度，h＝測量點(diǎn)的深度。所以投入式液位計(jì)測量的物理量其實(shí)是壓力，通過投入式液位計(jì)的標(biāo)定單位mH2O就可以了解。而實(shí)際的液位必須通過知道密度和重力加速度這兩個(gè)參數(shù)后通過換算獲得。這樣的換算在工業(yè)領(lǐng)域中通常是通過二次儀表或者PLC進(jìn)行的。
德國wika投入式液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要有：測量精度高；安裝方便；信號(hào)可遠(yuǎn)傳遙控；可以通過選擇不同的材料耐各種介質(zhì)腐蝕；適合用于防爆場合；價(jià)格適中；
缺點(diǎn)表現(xiàn)為：測量信號(hào)需要換算；無法測量超過125?C的高溫介質(zhì)溫度；測量介質(zhì)的密度必須均勻一致。
在工業(yè)領(lǐng)域中要測量液位除了德國wika投入式液位計(jì)的靜壓液位測量外，還有許多其他的方式和原理:
一： 德國wika浮球液位計(jì)是一種依靠浮力原理測量液位的方法。通常是通過浮球與刻度尺配合的方式使觀測者能夠直觀讀取液位的高度。
優(yōu)點(diǎn)：能夠快速，直觀的讀數(shù)；價(jià)格低廉；安裝簡便
缺點(diǎn)：精度低；安裝受容器形狀結(jié)構(gòu)的限制比較大；不適合用于腐蝕性強(qiáng)，有危險(xiǎn)性的介質(zhì)；無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)；
二： 德國wika磁翻板液位計(jì)是靠安裝在容器內(nèi)部的磁力浮子，帶動(dòng)容器外部的磁力翻板翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換和液位顯示。
優(yōu)點(diǎn)：能夠快速，直觀的讀數(shù)；價(jià)格較低；可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)；
缺點(diǎn)：精度低；安裝復(fù)雜；量程限制；安裝體積比較大；
三：電容式液位傳感器是利用金屬棒和容器壁構(gòu)成的電容兩極板間電容值變化與介質(zhì)和液面上氣體的介電常數(shù)比例變化之間的數(shù)學(xué)關(guān)系換算出液位值。
優(yōu)點(diǎn)：體積較小，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)；適用于具有腐蝕性和高壓介質(zhì)；
缺點(diǎn)：介質(zhì)和液面上部的介電常數(shù)必須保持恒定才能準(zhǔn)確測量；測量范圍受金屬棒長度限制；對容器材質(zhì)有較高的要求；被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性；
四：德國wika雷達(dá)液位計(jì)是通過探測自身發(fā)出的微波（波長很短的電磁波）被液面反射后的信息換算液/物面位置。
優(yōu)點(diǎn)：可以測量壓力容器內(nèi)液位，可以忽略高溫、高壓、結(jié)垢和冷凝物的影響；精度較高；與介質(zhì)無直接接觸；耐腐蝕性強(qiáng)；可在真空環(huán)境中使用；安裝簡便
缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴；受容器幾何結(jié)構(gòu)和材料特性影響；容易受電磁波干擾
五：超聲波液位計(jì)是通過探測自身發(fā)出的超聲波被液面反射的后的信號(hào)換算液/物面位置的。
優(yōu)點(diǎn)：與介質(zhì)無直接接觸；耐腐蝕性強(qiáng)；精度較高；安裝簡便
缺點(diǎn)：價(jià)格比較昂貴；超聲波受傳輸媒介的氣體成分影響較大；受容器幾何結(jié)構(gòu)特性影響較大；不適用于有氣泡或懸浮物的介質(zhì)；容易受電磁波干擾；
六：氣泡法是通過氣源從容器底部向介質(zhì)內(nèi)充氣。供氣系統(tǒng)內(nèi)的吹氣壓力只有與容器底部的液體靜壓平衡時(shí)，氣體才會(huì)從氣管內(nèi)進(jìn)入容器形成氣泡。這時(shí)測量供氣系統(tǒng)內(nèi)的氣壓可換算出測量點(diǎn)的靜壓，進(jìn)而得到液位值。
優(yōu)點(diǎn)： 耐腐蝕性強(qiáng)；能夠測量高溫介質(zhì)；
缺點(diǎn)：維護(hù)費(fèi)用較高；精度較低
2. 德國wika投入式液位計(jì)特點(diǎn)介紹
a) 精度從0.25％ FSO到0.05％ FSO有多種選擇。
b) 大氣管通過三重過濾系統(tǒng)將凝露問題造成的影響降到zui低。
c) 高溫型投入式液位計(jì)LMK458能夠測量zui高到125?C的介質(zhì)。
d) 大多數(shù)投入式液位計(jì)都能通過增配Pt100溫度傳感器同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的溫度信號(hào)輸出。
e) 可選的殼體、線纜外套、接液密封圈材質(zhì)多種多樣，以應(yīng)對客戶不同的對耐腐蝕要求。
f) 各種認(rèn)證：防爆，CE，船級(jí)社認(rèn)證齊全。
g) 價(jià)位適中，屬于國外進(jìn)口低價(jià)位產(chǎn)品。
3. 應(yīng)用案例
a) 具體應(yīng)用：海水循環(huán)是通過控制閘門上下游水位落差保證循環(huán)系統(tǒng)中的海水冷凝循環(huán)的流速和流動(dòng)方向。LMK457的作用就是保證上下游水位落差始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。并由投入式液位計(jì)提供的信號(hào)控制閘門開合的位置。
b) 油輪壓載艙液位測量：在油輪中共64個(gè)艙中使用液位計(jì)LMK457以投入式或側(cè)裝的方式測量 17個(gè)壓載艙、4個(gè)淡水艙、22個(gè)油艙/燃油艙、11個(gè)機(jī)油艙、2個(gè)灰水艙、2個(gè)污油艙、2個(gè)儲(chǔ)備艙中儲(chǔ)存的各種液體介質(zhì)以及4個(gè)吃水深度的測量。采用的量程統(tǒng)一為20mH2O。用于壓載艙中海水介質(zhì)測量的采用CuNiFe合金殼體以耐海水腐蝕。德國wika投入式液位計(jì)采用側(cè)裝方式通過球閥與船底壁連接，進(jìn)行船體吃水形態(tài)監(jiān)測。
c)地下水位監(jiān)測系統(tǒng)中采用6套投入式LMP307量程50-60mH2O在廣東省內(nèi)幾個(gè)觀測點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控地下水位變動(dòng)。鋼管打入地下一定的深度后，在鋼管內(nèi)裝入投入式液位計(jì)。通過輸出信號(hào)檢測水位波動(dòng)狀況，尋找地震發(fā)生前地下水位可能出現(xiàn)的不正常波動(dòng)跡象。
d) 污水處理廠提供德國wika投入式液位計(jì)，5mH2O量程配PVC殼體和FEP線纜，對需凈化處理的含大量酸性溶液的污水儲(chǔ)液槽進(jìn)行液位監(jiān)控。介質(zhì)中同時(shí)有大量的鐵屑漂浮物。安裝時(shí)不將液位計(jì)投入到槽底，而是懸浮在距離槽底1m左右的位置，并定期進(jìn)行清洗。保證探頭不被埋沒在槽底污物中，并且保持探頭膜片的潔凈。
e) 長江航道大壩船閘采用德國wika投入式液位計(jì)投入式液位計(jì)對閘門上下游液位進(jìn)行監(jiān)控保證船只在通過閘門時(shí)安全平穩(wěn)。具體應(yīng)用：在閘門內(nèi)外各安裝一套投入式液位計(jì)，通過內(nèi)外側(cè)液位變化的速度調(diào)整閘門打開的位置，直至上下游水位一致船只通過后。關(guān)閘蓄水。
