各种料位计的工作原理

　　料位计是指对容器中固体物料高度的变化进行实时检测的仪表。料位计也称为料位变送器、料位控制器、料位仪、物位计等。由于不同的工业生产过程的特点不同，所以料位计需针对不同的工艺条件来确定。为了能够更明确地分析物位仪表，料位仪表的工作原理、特点和应用环境，必须对物位测量的工艺要求进行明确分析。

　　一、接触式测量仪表

　　1.重锤式料位计料位探测过程由控制器接近开关PRCMT18-5D0发出的信号来控制，当传感器接到探测命令时，电机正转，经蜗轮、蜗杆减速后带动齿轮轴和绕线筒转动，使钢丝绳下放，带动重锤由仓顶下降，当重锤降至料面被测面托起而失重，钢丝绳松弛，灵敏杠杆动作使微动开关微动开关MS-1743接触，控制器得到该信号即发出电机反转命令，重锤上升返回，直到碰顶开关电机停转，重锤回到仓顶原位置完成一次探测过程。此过程中控制器通过检测绕线筒的圈数计算出重锤从仓顶到料面的距离。

　　2.电容式料位计原理是插入料仓的电极与料仓壁之间构成电容器，当仓内物料料位变化引起电容量的变化，通过转换电路得到相应的控制信号。

　　3.阻旋式料位计基本原理是同步微电动机减速后，带动检测叶片以2.5～5r/min的转速旋转，当被测物料的料位上升使叶片转动受阻，检测机构便围绕主轴产生旋转位移。该位移首先使一个微动开关动作，发出有料位信号。随后另一个微动开关动作，切断电动机电源使其停转。只要此料位不变，该状态便一直保持下去。当料位下降至叶片失去阻挡时，检测机构便依靠弹簧拉力使其恢复原始状态，一个微动开关先动作，接通电动机电源使其旋转，随后另一个微动开关动作发出无料信号，只要没有物料阻挡检测叶片的转动，其状态也将一直保持下去。

　　二、非接触式测量仪表

　　1.γ射线料位计工作原理是在料库一侧设置同位素源，另一侧设置探测器，同位素源向探测器定向发射γ射线，若库内料面低于它，探测器检测料空信号；若料面高于它，则物料遮挡、吸收γ射线，得出料满信号。

　　2.超声波料位计主要利用回波测距原理，通过测量换能器发射和接收到声波的时间，计算出换能器到物料表面距离。该料位计适用于块状、颗粒状的固态料位测量。

　　3.雷达料位计利用回波测距原理，其喇叭状或杆式天线向被测物料面发射微波，微波传播到不同相对介电率的物料表面时被反射，并被天线接收。发射波和接收波的时间差与物料面和天线的间距成正比，测出传播时间即可得知距离。

　　两种工作模式：

　　A、脉冲波（Pulse）方式：大多数脉冲式雷达料位计采用的微波频率为5.8GHz，辐射角较大，精确度约为0.2～0.3[%]F.S.，一般中档以下的微波物位计执行元件NSTMB32-150都用此方式。

　　B、调频连续波（FMCW）方式：测量线路较复杂，精确度较高可达0.1[%]F.S.，干扰回波也较易去除。

　　4.导波式雷达料位计此为雷达料位计的一种变型，通常采用脉冲波方式工作。与雷达料位计不同微波脉冲不是通过空间传播，而是通过1根（或2根）从仓顶伸入、直达仓底的导波体传播。导波体可以是金属硬杆或柔性金属缆绳，微波脉冲沿杆或缆的外侧向下传播，在被测物料表面被反射，回波被天线接收，由发射与回波脉冲的时间差即可计算出传播距离。