液位的高低在生產(chǎn)中也是一個(gè)重要的參數(shù)，例如，蒸汽鍋爐運(yùn)行時(shí)，必須保證汽包水位有一定的高度。化工反應(yīng)塔內(nèi)，常需保持一定的液位以取得較高的生產(chǎn)率。此外，生產(chǎn)中常需測(cè)量油罐等容器內(nèi)的液面高度以計(jì)算產(chǎn)品產(chǎn)量和原料消耗，作為經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)。

浮力式液位計(jì)

浮力式液位計(jì)是應(yīng)用zui早的一類液位測(cè)量?jī)x表，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，至今仍有廣泛的應(yīng)用。這類儀表在工作中可分為兩種情況:一種是測(cè)量過程中浮力維持不變的，如浮標(biāo)、浮球等液面計(jì)，工作時(shí)，浮標(biāo)漂浮在液面上隨液位高低變化，通過杠桿或鋼絲繩等將浮標(biāo)位移傳遞出來，再經(jīng)電位器，數(shù)碼盤等轉(zhuǎn)換為模擬或數(shù)字信號(hào);另一種是浮力變化的，根據(jù)浮筒在液體內(nèi)浸沒的程度不同、所受的浮力不同來測(cè)定液位的高低。圖1-38表示的是一種常用的變浮力液面計(jì)，可用來測(cè)量密封壓力容器內(nèi)的液位。

浮筒是一個(gè)上下截面相同的金屬圓筒，其重量比浮力大(因而這種浮筒常稱為沉筒)。當(dāng)容器中沒有液體時(shí)，浮筒的重量完全由彈簧力平衡;在容器中有液體時(shí)，浮筒的一部分被液體浸沒，液體的浮力使彈簧的負(fù)擔(dān)減輕，浮筒向上移動(dòng)。此移動(dòng)的距離與液面高度成正比，浮筒通過連桿移動(dòng)鐵心，使差動(dòng)變壓器輸出相應(yīng)的電信號(hào)，供指示或遠(yuǎn)傳。

圖：用差壓變送器測(cè)液位的原理和方法

靜壓式液位計(jì)

利用液體靜壓測(cè)量液位也是一種常見的方法。在敞口容器中，儲(chǔ)液底部壓力與容器內(nèi)的液面高度成正比，故可用壓力測(cè)量?jī)x表在底部測(cè)量壓力，來間接測(cè)定液位高低，使用前面討論的壓力變送器將液位轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。當(dāng)壓力變送器與容器底面不在同一水平面上時(shí)，可使用變送器內(nèi)的零點(diǎn)遷移裝置，減去一段相應(yīng)的液位。

用差壓變送器測(cè)液位的原理

在帶有壓力的密封容器內(nèi)，由于底部壓力不僅與液面高度有關(guān)，還與液體表面上的氣壓有關(guān)，這時(shí)可用測(cè)量差壓的方法，消除液面上壓力的影響。將差壓變送器的正壓室與容器底部相連，負(fù)壓室與液面上的空間連通。從原理上說，這時(shí)差壓變送器的輸出只反映下部取壓點(diǎn)以上液體的靜壓，可準(zhǔn)確地反映出液位的高低。但實(shí)際使用中，要考慮上部取壓管中必然有氣體冷凝，出現(xiàn)附加液柱高度的問題，為了穩(wěn)定此附加液柱高度，常在上部取壓管路中加冷凝罐。這時(shí)需在差壓變送器中，用遷移裝置平衡這一固定的壓力。

在測(cè)量有腐蝕性或黏度大、含有顆粒、易凝固等液體的液位時(shí)，為了避免引壓管被腐蝕和堵塞，專門生產(chǎn)了“法蘭”式差壓變送器。它直接靠在容器壁上，通過隔離膜片來感受容器內(nèi)的壓力，然后以硅油作傳遞介質(zhì)，經(jīng)細(xì)管與變送器的測(cè)量室相通。采用硅油傳遞的好處是它的體膨脹系數(shù)小，凝固點(diǎn)低(-40℃以下)，適用于寒冷天氣及戶外安裝條件，不會(huì)因天冷凍結(jié);常溫下流動(dòng)性好，無腐蝕性，性能穩(wěn)定。

由于差壓法測(cè)液位使用的儀表與壓力、流量測(cè)量?jī)x表通用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，使用相當(dāng)普遍。

需要注意，浮力和靜壓式液位計(jì)的讀數(shù)和被測(cè)液體的密度有關(guān)，當(dāng)密度發(fā)生變化時(shí)，必須對(duì)標(biāo)尺進(jìn)行修正。