不要碰这个过程!
非接触式技术的早期采用者经常对安装的结果感到失望。然而，在过去几年中，制造商和最终用户获得的重大技术进步和安装知识，一扫过去非接触式水平测量的失望之感。
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非接触式技术的早期采用者经常对安装的结果感到失望。然而，在过去几年中，制造商和最终用户获得的重大技术进步和安装知识，一扫过去非接触式水平测量的失望之感。
今天，有超过一种技术可能成功地应用于简单的水平测量应用。然而，对于那些具有特殊需求和操作环境的液位测量应用程序，了解可用技术的细微差别并严格遵循制造商的安装指南是成功安装的关键。
| 高速计数器测量脉冲激光从衬底反射并返回到接收器的飞行时间。 |
| 测压元件有多种形式。大多数采用惠斯通电桥电路作为传感元件。 |
目前，五种技术主导着连续非接触式液位测量领域:激光、测压元件、微波(雷达)、核和超声波。
激光
激光技术的工作原理是光以明确和可测量的方式传播。
激光水平仪产生的光脉冲被液体或固体材料反射。高速计数器测量光脉冲从发射到其反射被接收器探测到的飞行时间。使用公式将时间测量转换为距离距离=(光速X飞行时间)/2。(见“脉冲激光”图。)
| 从发射到反射的频率差与行进的距离成正比。 |
| 强度是由伽马射线到达接收器的强度决定的。 |
不受搅拌、气体层、蒸汽压、真空、高温、吸声材料、低介电常数材料和下降聚合物的影响，使得脉冲激光液位技术适用于广泛的液体和固体液位测量应用。此外，它占地面积小，可以安装在狭窄的位置，包括料斗锥、角度和狭窄的开口。
为了证明脉冲激光的多样性，液位测量已成功应用于I类I区，存在泡沫和搅拌器叶片。
与一些非接触式液位测量技术相比，脉冲激光仪器通常更昂贵。由于该技术依赖于光的反射，任何间歇性干扰视线的东西，包括某些类型和数量的灰尘，都会对性能产生不利影响。
负载细胞
荷载或力单元有多种形式，包括“S”和“Z”，弯曲和剪切梁。今天的大多数工业应用设计使用箔片和半导体应变计作为传感元件。(见“测压元件”图。)
| 高能(40 - 60 KHz)传感器提供基于单一最强回波的电平读数。 |
| 低能量(20 - 30 KHz)传感器提供基于固体测量中多次回声强度的统计级读数。 |
箔片压力表提供了最多的选择，因此它们最常用于拉力，压缩和剪切力测力元件的设计。
虽然半导体应变计的模式范围较小，但与箔片应变计设计相比，它们的小尺寸和每给定应力输入的大输出提供了一些优势。
由于测压元件适用于测量液体、固体和泥浆，它们通常是实验室、试验工厂和其他受控环境的首选技术。当应用于大型生产作业时，测压元件在设计、安装、操作和维护过程中需要特别注意细节，以实现所需的性能。例如，容器搅拌器可能需要在容器沉降时间后关闭，以实现精确的液位测量。
当在容器上安装三个或更多的测压元件时，测量系统可以检测和补偿传感器退化和/或故障，从而在修复故障测压元件时保持容器在线。
微波
微波(雷达)技术使用连续或脉冲(调制)信号来确定液位测量。虽然不同的制造商采用一种信号类型，但两者都会产生相似的性能结果，但是连续信号需要消耗更多的功率——这是在计算总拥有成本时需要考虑的问题。(见“脉冲微波(雷达)”图。)
微波水平测量存在一些挥之不去的误解。首先，微波技术不是一种通用的水平测量技术。材料介电常数、发泡、搅拌、挡板和容器配置是实现成功微波安装所必需的应用考虑因素之一。
第二个误解是成本。五年前价值5000美元的微波液位测量仪器今天可以被功能更强大的2000美元仪器所取代。
安全是第三个挥之不去的微波误解。微波液位测量技术至少和微波炉和手机一样安全。
微波水平测量通常被用作保管转移的来源，因此准确性和可重复性变得非常重要，但这并不是免费的。精度在1毫米(0.04英寸)内的微波电平仪器的成本大约是提供3毫米精度的仪器的两倍。
核
在五种水平测量技术中，核能可能遭受了最多的误解，包括它是一种过时的水平测量技术。
其他的核水平测量的误解是，它是昂贵和危险的，需要监管机构的批准，辐射(核武器)它测量的内容，并仅限于特定的应用。都是不正确的。(见“核(辐射/伽马)”图。)
的确，核级仪器需要许可，尽管许可可能因州而异，但许可的具体内容实际上是最终用户公司(所有者)愿意记录并承担责任的声明，包括校准、源替换和处理等活动。
大多数核级仪器都有一个通用许可证，允许所有者安装仪器。例如，如果所有者希望替换源代码，他们必须确保适当的程序、培训和工具到位，以支持所有者计划的额外功能，然后申请额外的许可，明确指出他们可以做什么和不能做什么。
从积极的方面来看，可以在液体、固体和泥浆中准确地进行核水平测量。此外，核测量不受高温或高压、腐蚀性材料或搅拌器叶片的影响。
超声波
根据Venture Development Corp. (VDC, www.vdc-corp.com)最近的一份报告，超声波液位测量技术的领导地位正在被微波(雷达)技术所取代。尽管如此，基于超声波的液位仪表在未来几年仍将是一种有效的液位测量技术，不应被忽视。
多年来，超声波液位测量受到了一种误解，即它是一种通用的液位解决方案。不幸的是，这导致许多安装未能达到预期。
超声波液位测量一般不受材料粘度、密度或介电常数的影响;尘土飞扬的条件;污泥积累;元素污染;产品涂料;或搅拌。然而，泡沫、极端温度波动或接近真空条件的应用可能使超声波液位测量不适合。
超声波液位仪表制造商通常提供高能量和低能量产生换能器来满足不同的应用要求，这一事实清楚地表明，每种应用都需要一个工程解决方案。(见“高能超声”和“低能超声”示意图。)
没有灵丹妙药
信息很清楚，当涉及到非接触式液位测量时，没有银弹，没有通用的解决方案。每种技术都有其优点和缺点，除了最简单的应用程序外，所有应用程序都需要经过工程设计。
同样明显的是，在过去几年中，技术进步已经足够显著，足以证明对安装超过10年的液位测量和/或库存罐测量系统的性能进行审计是合理的。有了审计结果，与知识丰富的仪器应用工程师一起花时间可能会发现提高精度和可重复性和/或降低操作和维护成本的方法。
此外，不要忘记评估将其他技术应用于关卡仪表的好处。例如，VDC的研究表明，2002年销往美国市场的大多数工艺级仪器仪表和储罐测量系统都包括数字网络协议——数量最多的是HART。
另一个值得考虑的好处是易于设置，校准，诊断制造商已经嵌入到今天的水平仪器。使用集成显示器或便携式个人电脑，引导用户完成配置设置，执行和记录校准前和校准后的程序，并执行诊断例程。
在控制工程师和技术人员所做的许多事情中，干扰水平测量是最不吸引人的事情之一。然而，在许多流程中，级别是最重要的度量之一。也许是时候给它一些关注了。
关于级别技术的供应商，请参见www.globalelove.com/buyersguide．
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