靜壓液位測量過程中所遇見的各種問題及解決方案

1.為什么通過靜水壓力進行液位測量？
靜壓液位測量是一種非常簡單可靠的測量水平的方法。甲潛水壓力變送器或標準壓力變送器降低到或安裝在特定深度（零水平）。然后，變送器直接在其頂部測量由液體重量引起的壓力。由于靜水悖論，壓力傳感器不測量其上方的罐中的完整體積，而僅測量其上方垂直的液柱。因此，流體靜力水平測量完全不受儲存器或容器的形狀的影響，僅通過其上方的液柱的重量來測量水平。如果液體及其比重是已知的，則壓力測量值可以計算為從發射器所在的零水平到液體表面的距離。
與大多數非接觸式液位測量技術相反，靜液壓液位變送器不僅允許測量表面高度的當前高度。它允許監視介質內任何選定參考點的水平變化，資源底部與其表面之間的任何位置，因為靜壓液位計變送器始終安裝在表面水平之下。因此，靜液壓液位變送器不受液體表面任何干擾，如溢流，溢流或溢出的影響。由于它們的安裝點成為零米或零英尺水平的參考，因此它們可以分析和監控未知深度的資源水平。這些資源的例子是地下水庫，含水層，河流和湖泊，因為在所有這些資源中，地表水平可能變化很大，

2.潛水式壓力變送器與標準壓力變送器？
首先，您必須決定要使用哪種類型的產品。如果您有一個無障礙油箱，如果您不介意在油箱的底部或側壁有螺紋孔，則應使用標準壓力變送器，如S-11，S-10或IS-3。但是如果你有一個地下水庫，一個你不想用螺紋孔削弱的地下水池或水箱，你應該使用潛水壓力變送器，如LS-10或LF-1，水平探頭，從水箱或水池的頂部向下降到介質中。

3.如何選擇適合您的靜壓液位計測量的產品？
一旦確定是使用標準壓力變送器還是潛水式壓力變送器，對于大多數應用，您只需要定義三到四個簡單的東西。壓力連接（僅當它是側面安裝的標準變送器時），測量范圍，精度和電氣連接。
壓力連接應適合罐內的螺紋孔，而測量范圍應根據您在應用中測量的水平進行選擇。如果它是一個獨立的水箱，您將知道水箱的高度，如果它是一個地下水池或水庫，您需要決定水平探頭的深度，并選擇相應的測量范圍。請記住，10米水柱對應約1.000毫巴（1巴）或14.5磅/平方英寸。
應根據您的應用需求選擇準確度，標準精度<0.5％將給您一個可能的較大誤差。每米水平5毫米，而<0.1％的較高精度變體將與較大精度一樣準確。每米1毫米的水平。較后，你必須選擇電氣連接。如果您有標準的壓力變送器，您可以自由選擇連接器（例如M12或DINA）或電纜插座，而在選擇潛水式壓力變送器時無論如何都必須堅持使用電纜。如果您的變送器具有電纜連接，則需要選擇合適的長度以允許從變送器到控制系統的接線，并在使用潛水式壓力變送器時允許浸入式長度。

4.如何安裝和設置靜液壓液位變送器？
定義并訂購了壓力變送器后，您就可以安裝和設置靜壓液位計測量系統了。
如果您選擇了潛水式壓力變送器，則必須通過電纜將設備降低到介質中，直到您到達水箱底部，水庫或地下資源，或者直到達到所需的零水平。然后，將電纜從油箱或水槽運行到控制系統，并將液位探頭相應地連接到PLC。
如果您有湍流介質，則應使用額外的水槽重量來穩定介質中的液位探針，以獲得穩定的壓力讀數。為防止電纜遭受任何機械損壞，您可以使用電纜夾將電纜固定在水箱頂部，或在將電纜連接到控制系統時沿途固定。
如果您選擇了標準壓力變送器，只需將變送器擰入油箱底部或側面的螺紋孔即可。然后，將變送器與適當的電纜連接器連接到PLC，或者如果已選擇電纜連接，則將變送器直接連接到控制系統。

5.如何計算靜水壓力測量的液體水平？
如果記住一些事情，水平的計算是非常簡單的。靜水壓力僅受測量點距離表面的距離，比重以及罐或盆周圍的環境壓力的影響，其作為介質頂部的附加壓力“位于”上。
如果您有開放式水池或通風水箱，無論您使用液位探頭還是標準變送器，您的變送器都應是表壓傳感器，以自動消除水箱周圍環境壓力的影響。然后簡單地通過以下方式計算水平：
h=p/（ρ*g）
p=靜水壓力[bar（gauge）]
ρ=液體比重[kg/m3]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h=液柱的高度[m]=水平
經驗法則（密度介質~1000kg/m3）：h=1bar（相對）/（1.000kg/m3*~10m/s2）=10m*
如果你有一個封閉的，非通風的油箱，非常常見，例如在化學工業中，你的測量只會稍微復雜一些。在非通氣罐中，一定量的空氣被封閉在液體上方并將對液體產生額外的壓力。因此，您需要一臺變送器來測量實際液位測量的靜水壓力，另一臺測量封閉氣相的額外壓力，在儲罐內的介質表面上。兩者都可以通過標準變送器測量，既可以是傳感器，也可以是兩個絕對壓力傳感器。然后，您的計算會略微更改為以下內容：
h=（p2-p1）/（（ρ*g）
p2=靜水壓力[bar]
p1=容器內封閉氣體的壓力[bar]
ρ=流體比重[kg/m3]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h=液柱的高度[m]=水平
有關如何準確計算水平以及該測量程序背后的力學如何在“靜水壓力測量基礎”中工作的更多信息。
*h=1bar（相對）/（1.000kg/m3*~10m/s2)=1*10^5N/m2/(1.000kg/m3*10m/s2)=1*10^5kg*m/s2*m2/(1.000kg/m3*10m/s2)=10米

6.如何提高靜壓液位測量的準確度？
當您設置靜壓液位計測量系統時，您必須意識到液位測量受介質的比重和介質溫度的影響，這也會影響介質的比重。
如果介質的特定組成發生變化，介質的比重可能不穩定。如果您使用例如廢水或鹽水，較高的污染物或鹽可能會增加介質的比重。因此，您的靜水壓力將顯示更高的讀數，因此您將計算水平的增加，而實際水平實際上可能低于您的計算。如果您沒有看到介質成分的變化，例如您總是在測量相同的特定介質（例如柴油），則可以通過不同的介質忽略比重變化的原因。
然而，由于介質溫度的變化，比重也會發生變化。如果溫度升高，介質的比重將減小并且水平將增加。但靜水壓力測量可能無法準確反映這種水平變化。根據罐或盆的形狀，壓力的表現可能與溫度變化引起的水平增加有很大不同。它可以指示水平的降低（如果水箱向上擴展），顯示正確的水平（偶然水箱的形狀平衡密度的減少）或甚至顯示水平的過度成比例增加（如果水箱形狀向頂部變窄）。當密度由于環境溫度的降低而增加時，這些效果反過來。
為了提高靜水平測量的準確性，您必須補償溫度影響和介質比重的變化。

7.如何補償靜壓液位測量中的溫度影響？
我們知道比重因介質溫度的變化而變化。然而，如果我們知道密度如何由于溫度升高或降低而變化，例如通過使用介質的標準表，指示每個溫度的比重，則很容易補償溫度對介質的影響。
一個簡單而經濟的附加傳感器，如Pt100溫度探頭，甚至壓力變送器內的集成溫度傳感器，可以為您提供所需的溫度測量。如果您知道介質的溫度特性及其如何改變其比重，您可以輕松地在控制系統中補償這些影響，并根據標準表使用適當的比重來校正液位計算。

8.如何在流體靜力水平測量中補償介質內的比重效應？
溫度效應可能導致比重變化。但是，如果您的介質改變其成分，溫度測量不能為您提供足夠的補償介質比重的變化。
盡管如此，由于其成分的變化（例如在廢水或鹽水中），也很容易補償介質的比重變化。第二液壓傳感器，即第二液位探針或第二側面安裝的壓力變送器，應位于第一液位傳感器上方稍微位置，彼此之間的已知距離。現在您將獲得兩個壓力讀數，并且如您所知，兩個傳感器的位置不同，您可以先計算比重，然后根據比重校正您的水平計算。因此，您現在可以準確地計算水平。
比重計算如下：
ρ=（p1-p2）/g*（h1-h2）
ρ=流體密度[kg/m3]
p1=下傳感器的靜水壓力[bar]
p2=上部傳感器的靜水壓力[bar]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h1-h2=兩個傳感器之間的距離
現在，您已經非常準確地計算了介質的比重。現在可以通過此標準公式精確計算您的當前水平：
h=p/（ρ*g）
p=傳感器下部或上部的靜水壓力[bar（表壓）]
ρ=液體比重[kg/m3]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h=液柱的高度[m]=水平

9.如何應對蒸汽，泡沫，灰塵，蜘蛛網，積聚和其他干擾？
這個問題的答案很簡單。與許多非接觸式液位測量技術不同，靜壓液位計測量非常容忍干擾。
潛水式或標準壓力變送器定位成在低于表面水平的測量點處與介質直接接觸。因此，它們不會受到表面水平以上的任何干擾的影響，例如泡沫，灰塵，水濺或蜘蛛網等會妨礙超聲波或雷達設備的精確測量。
即使該技術與介質直接接觸，積聚，污染，顆粒等也不會干擾傳感器。只要這些干擾不允許在傳感器上干涸，因此傳感器總是被介質潤濕，介質和任何積聚都會將靜水壓力傳遞給壓力傳感器。如果清空水箱或水槽并允許在壓力傳感器上堆積干燥，則可以使用布或用水沖洗，以便在計劃的維護過程中輕松清潔。
由于這些原因，靜壓液位計測量是您可以在市場上找到的較可靠的技術之一。

10.如何通過靜壓液位測量監測體積？
通常，水位通過靜水壓力測量來測量，而真正的目標是監測水箱或水池內的介質的體積。由于靜水壓力不受容器形狀的影響，因此也不受其體積的影響，因此必須根據測量的電流水平在控制系統內計算容積。
為了計算容器的容積，必須通過使用所謂的罐線性化表來將其形狀編程到控制系統中，基本上是一個簡單的表，其包含對應于罐的不同填充水平的相應的一組容積。控制系統通常使用線性函數來計算任何測量的靜水壓力的體積。