投入式液位计的测量原理

一般投入式液位计与数字显示仪就可以组成油罐液位检测系统，下面来分析下油罐液位检测中投入式液位计的工作原理：

液体密度为Q, 液位高度为H, 大气压力为P0, 则液体压力P=P0十Q H 。若液体密度Q 不变,则测得压力P就能知道液体深度。变送器采用导气电缆将大气压力P0引人敏感元件背压一侧, 导气电缆的通气孔经中继箱与大气相通, 从而使P=Q H,这样就消除了大气压力变化引起的测量误差, 保证了液体深度的精确测量。由下方投入式液位计测量原理图可知，加在敏感元件上的压力为P=P=P0十Q H。如果敏感元件***密封在壳体里，内部一点气也不透的话，大气的变动对于敏感元件来说，就相当于水深变化一样。例如，当被测量的水深为5m 时(比重=1)，大气压强变动lOmmbar，则造成的测量误差为：10mmbar=-1．01972*100mmH2O，5m=5000mmH2O，误差为：101．97／5000约等于2％。

由此可见，大气变动对液位测量造成的误差是相当大的。为了解决这一问题，在保证液位计密封性能的前提下，加装带有透气管的屏蔽电线，可从根本上解决大气变动给投入式液位计带来的测量误差问题。

检测元件— 传感器则采用高技术激光精刻的硅膜片传感器, 在感受到被测液体介质的静压后, 将其转换成O一1 0 0m V 电压信号, 经屏蔽电缆传到信号转换电路上(见图2), 外部电源通过内部基准电源电路可产生一个基准电压供放大器和V I/ 转换电路, 使其不受外界电源变化的影响。为适应不同传感器的要求, 该电路设置了高精密恒流源或恒压源两种电路向传感器供电。这样在信号上首先能保证较高的精度, 再经高输人阻抗放大器和高负载能力的V / I 转换器就能输出对应于测量范围的电流或电压信号。转换电路在设计上采用了集成芯片, 并有以下特点:

(1) 虽然传感器已在较大范围内(0 一7 0℃) 实现了温度补偿, 但在信号转换电路的设计上还是加人了温补电路以消除电路温漂对测量的影响, 使环境温度影响每10℃ 降低0.05 %, 整个液位变送器的温度影响指标每10 C 达到0.1 %。

(2) 电源波动对信号输出的影响极小, 电源在12.7 一38 V 范围内波动, 其误差小于基本误差的二分之一。

(3) 带负载能力很高, 非常大为1.2 kΩ。

(4) 具有灵活性, 可以根据用户需要提供4 ~ 2 0 m A、0 ~ 1 0 m A、0 ~ 2 0 m A, 1 一5 V、0 ~ 5V等多种信号输出方式。

(5) 零点和量程调整范围很大, 量程的压缩比为5 : 1 , 零点适移量为3 0 %。

投入式液位计检测到的罐位信号经信号电缆传到控制室, 从C R T 或显示仪上便可观察到实际罐位的变化情况。