差动变压器测液位原理

差压变送器测液位的原理

在带有压力的密封容器内，由于底部压力不仅与液面高度有关，还与液体表面上的气压有关，这时可用测量差压的方法，消除液面上压力的影响。将差压变送器的正压室与容器底部相连，负压室与液面上的空间连通。从原理上说，这时差压变送器的输出只反映下部取压点以上液体的静压，可准确地反映出液位的高低。但实际使用中，要考虑上部取压管中必然有气体冷凝，出现附加液柱高度的问题，为了稳定此附加液柱高度，常在上部取压管路中加冷凝罐。这时需在差压变送器中，用迁移装置平衡这一固定的压力。

在测量有腐蚀性或黏度大、含有颗粒、易凝固等液体的液位时，为了避免引压管被腐蚀和堵塞，专门生产了“法兰”式差压变送器。它直接靠在容器壁上，通过隔离膜片来感受容器内的压力，然后以硅油作传递介质，经细管与变送器的测量室相通。采用硅油传递的好处是它的体膨胀系数小，凝固点低(-40℃以下)，适用于寒冷天气及户外安装条件，不会因天冷冻结;常温下流动性好，无腐蚀性，性能稳定。

由于差压法测液位使用的仪表与压力、流量测量仪表通用，结构简单，安装方便，使用相当普遍。

需要注意，浮力和静压式液位计的读数和被测液体的密度有关，当密度发生变化时，必须对标尺进行修正。

差动变压器测液位的原理是利用液位高度的变化引起液体介质的介电常数变化，从而改变差动变压器的感应电压，进而测量液位高度。

差动变压器由两个同样的线圈组成，一个线圈作为输入端，另一个线圈作为输出端。

当输入端施加交流电压时，输出端会感应出一个电压，这个电压与输入端的电压之间的差值就是差动电压。

当液位高度变化时，液体介质的介电常数也会随之变化，从而改变了差动变压器的感应电压，进而测量液位高度。

操作步骤如下：

1. 将差动变压器的输入端连接到交流电源上，输出端连接到示波器或多用表上。

2. 将差动变压器的输入端和输出端分别连接到液位计的两个电极上。

3. 调整液位计的电极位置，使液位高度变化，观察示波器或多用表上的电压变化。

4. 根据电压变化来计算液位高度。

需要注意的是，差动变压器测液位时需要保证液体介质的介电常数变化较大，否则测量精度会受到影响。

同时，还需要注意差动变压器的输入端和输出端的连接方式，以及液位计的电极位置调整。

差动变压器测液位的原理是利用液面上下移动时，液位测量点方向的电容发生变化，进而在液位测量电路中产生变化电容，使得液位测量电路中心频率发生变化，进而通过差动变压器，转化为电压输出。这种原理可以实现对液位高度的快速准确测量，并且不受容器形状和液体性质的影响，具有很高的实用性。同时，差动变压器测液位也可以应用于输油管道、储油罐等各种场合，为工业自动化控制提供了可靠的手段。

差动变压器测量液位装置的浮筒式液位计属于变浮式液位计，即在液面位置变化时，浸没浮筒的体积不同，因而浮力也不同，可通过测量浮力的变化来测量液面的高度。

用差动变压器测量浮筒位移的浮筒式液位计，当液位变化时，浮筒所受的浮力随之变化，由于重力不变，要达到新的平衡状态，浮筒的浸没高度必然变化，使弹簧的张力也随之而变。液位的变化量与弹簧的长度变化量成正比。在此，弹簧起到了把大位移△H变成小位移△X的作用。弹簧的长度变化量即是差动变压器铁芯的位移量。因此，差动变压器的输出反映了液位的高度，即将液位的变化转换成电量的变化。