液位測(cè)量對(duì)于現(xiàn)代化工業(yè)來說是一項(xiàng)重要測(cè)量?jī)?nèi)容，無(wú)論是石油化工，還是食品制藥，包括消防市政，都會(huì)涉及到液位的測(cè)量，液位的測(cè)量方式及其基于不同測(cè)量原理而制造出來的液位測(cè)量?jī)x表，種類也很多。本文根據(jù)液位計(jì)不同的測(cè)量方式，嘗試從浮力方式、壓力方式、導(dǎo)電方式和反射方式四個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行分類，基本上涵蓋了現(xiàn)有所有的液位計(jì)。為用戶了解液位計(jì)的測(cè)量方式、原理提供較好的途徑，也為計(jì)量部門選擇液位計(jì)檢定方法提供一定的參考價(jià)值。
應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的液位計(jì)種類繁多，測(cè)量原理涉及力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多方面，考慮外形的話，可達(dá)到百種之多。不同類型的液位計(jì)意味著其生產(chǎn)方式、使用方式和檢定方式均不同，如何對(duì)其進(jìn)行有效、明了的分類已成為廠家、用戶和計(jì)量部門的共同難題。本文從測(cè)量方式的角度出發(fā)，針對(duì)目前市面上出現(xiàn)的十余種液位計(jì)進(jìn)行分類，以期得到一個(gè)簡(jiǎn)單、明了的分類結(jié)果。
1、浮力方式
浮力方式類型的液位計(jì)均有一個(gè)浮子（浮球或浮筒），浮子在靜止液面上處于平衡狀態(tài)，當(dāng)液面變化時(shí)浮子隨液面發(fā)生位移，電子元件以一定的方式獲取浮子的位移，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為液位的變化。
由于電子元件接收浮子位移方式的不同，浮力方式液位計(jì)分為油罐液位計(jì)、浮筒液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)等。
1.1 油罐液位計(jì)。油罐液位計(jì)由磁性浮子、圓柱型容器、標(biāo)尺和變送器組成。浮子在容器內(nèi)隨液面移動(dòng)，浮子的磁場(chǎng)作用在傳感器上，傳感器是一條封在不銹鋼管內(nèi)與被測(cè)液位等長(zhǎng)的膠木條，上面按1cm或更小的間隔焊有眾多的干簧管，當(dāng)干簧管與浮子在同一高度時(shí)閉合，否則開路，變送器接收干簧管所連接電阻的多少產(chǎn)生電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換為液面高度。浮子移動(dòng)在標(biāo)尺上顯示為紅、白珠的翻轉(zhuǎn)，指示液位。

1.2 浮筒液位計(jì)。浮筒液位計(jì)有浮筒、彈簧、磁鋼室和指示器組成，根據(jù)阿基米德定律和磁耦合原理設(shè)計(jì)。浮筒的位移導(dǎo)致磁鋼室磁場(chǎng)發(fā)生變化，指示器內(nèi)的磁傳感器精確測(cè)量周圍磁場(chǎng)變化，與液位對(duì)應(yīng)從而反映出液位變化。
1.3 磁致伸縮液位計(jì)。磁致伸縮液位計(jì)主要由浮子、波導(dǎo)管和變送器組成。變送器的電子部件產(chǎn)生低壓電流脈沖，開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)沿磁致伸縮線向下傳播，浮子隨著液位變化沿測(cè)量竿移動(dòng)，浮子內(nèi)磁鐵也產(chǎn)生磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)相遇，磁致伸縮線扭曲形成扭應(yīng)力波脈沖，脈沖速度已知，計(jì)算脈沖傳播時(shí)間即對(duì)應(yīng)液位精確變化。
2、壓力方式
壓力方式的液位計(jì)即通過其測(cè)壓元件測(cè)量液體壓力的方式反映液面高度的液位計(jì)。一般由變送器、傳感器和壓力探頭組成。傳感器是內(nèi)置毛細(xì)軟管的特殊金屬桿或電纜，探頭構(gòu)造是一個(gè)不銹鋼筒芯，底部帶有膜片。探頭侵入液體中，測(cè)試受到的液體靜壓與實(shí)際大氣壓之差，壓差隨液位變化，電子元件接收壓差信號(hào)反映液位的變化。根據(jù)傳感器材質(zhì)的不同分為桿式和纜式兩種。
2.1 桿式壓力液位計(jì)。桿式壓力液位計(jì)的傳感器是金屬桿。其一般技術(shù)參數(shù)為，測(cè)量范圍一般0~5m，輸出信號(hào)：（4~20）mA，測(cè)量精度一般±0.5%。
2.2 纜式壓力液位計(jì)。由于傳感器是電纜，可以彎曲，方便搬運(yùn)和裝卸，所以纜式壓力液位計(jì)的量程可以很大，有100m，甚至300m，其測(cè)量精度一般為±1.0%。
2.3 差壓液位計(jì)。差壓液位計(jì)也是通過檢測(cè)壓力差來測(cè)量液位的。液位計(jì)有氣相和液相兩個(gè)取壓口。氣相取壓點(diǎn)處壓力為設(shè)備內(nèi)氣相壓力；液相取壓點(diǎn)處壓力除受氣相壓力作用外，還受液柱靜壓力的作用，液相和氣相壓力之差，就是液柱所產(chǎn)生的靜壓力，轉(zhuǎn)換成液面高度。
3、導(dǎo)電方式
導(dǎo)電方式的液位計(jì)基于電學(xué)原理，通過測(cè)量電容或電阻的方式測(cè)量液位。這類液位計(jì)主要包括電容液位計(jì)、射頻導(dǎo)納液位計(jì)、電阻液位計(jì)。
3.1 電容液位計(jì)。電容液位計(jì)采用測(cè)量電容的變化來測(cè)量液面的高低。由一根金屬棒插入液體容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個(gè)*，容器壁作為電容的另一*。兩電*間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)和液面上氣體的介電常數(shù)不同，通過兩電*間的電容量的變化來測(cè)量液位的高低。
3.2 射頻導(dǎo)納液位計(jì)。射頻導(dǎo)納液位計(jì)是電容液位計(jì)的升級(jí)版，可以理解為用高頻無(wú)線電波測(cè)量導(dǎo)納，。儀表工作時(shí)，儀表的傳感器與灌壁及被測(cè)介質(zhì)形成導(dǎo)納值，物位變化時(shí)，導(dǎo)納值相應(yīng)變化，電路單元將測(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)液位的測(cè)量。
3.3 電阻液位計(jì)。電阻液位計(jì)通過電*接觸導(dǎo)電液體，在電*間施加低頻電壓，當(dāng)電*從斷開狀態(tài)變?yōu)榇右后w電阻時(shí)，形成導(dǎo)電通路，也就是用液體的導(dǎo)電性來測(cè)量液位，用多個(gè)定點(diǎn)的測(cè)量電阻就可以進(jìn)行水位的連續(xù)測(cè)量。
4、反射方式
目前反射方式的液位計(jì)主要有雷達(dá)液位計(jì)和超聲波液位計(jì)兩種。它們的原理基本相同，都是通過發(fā)射——反射——接收超聲波或電磁波（雷達(dá)波）的方式測(cè)量液面高度的。
4.1 雷達(dá)液位計(jì)。雷達(dá)液位計(jì)的天線發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面反射后，再被天線接收，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與到液面的距離成正比，雷達(dá)液位計(jì)記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳輸速度為常數(shù)，則可算出液面到雷達(dá)天線的距離，從而計(jì)算出液面的液位。
4.2 超聲波液位計(jì)。超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字物位儀表。在測(cè)量中脈沖超聲波由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來計(jì)算傳感器到被測(cè)液體的距離。
5、結(jié)語(yǔ)
依據(jù)測(cè)量方式的不同，把液位計(jì)分為以上四大類，使得讀者對(duì)液位計(jì)有了一個(gè)完整、明了的認(rèn)識(shí)，對(duì)廣大用戶的選購(gòu)也提供了一定的參考價(jià)值。這一分類方法是筆者根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)探討，如有不足之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。