液位測量對于現代化工業(yè)來(lái)說(shuō)是一項重要測量?jì)热?，無(wú)論是石油化工，還是食品制藥，包括消防市政，都會(huì )涉及到液位的測量，液位的測量方式及其基于不同測量原理而制造出來(lái)的液位測量?jì)x表，種類(lèi)也很多。本文根據液位計不同的測量方式，嘗試從浮力方式、壓力方式、導電方式和反射方式四個(gè)方面對其進(jìn)行分類(lèi)，基本上涵蓋了現有所有的液位計。為用戶(hù)了解液位計的測量方式、原理提供較好的途徑，也為計量部門(mén)選擇液位計檢定方法提供一定的參考價(jià)值。
應用于現代工業(yè)生產(chǎn)的液位計種類(lèi)繁多，測量原理涉及力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多方面，考慮外形的話(huà)，可達到百種之多。不同類(lèi)型的液位計意味著(zhù)其生產(chǎn)方式、使用方式和檢定方式均不同，如何對其進(jìn)行有效、明了的分類(lèi)已成為廠(chǎng)家、用戶(hù)和計量部門(mén)的共同難題。本文從測量方式的角度出發(fā)，針對目前市面上出現的十余種液位計進(jìn)行分類(lèi)，以期得到一個(gè)簡(jiǎn)單、明了的分類(lèi)結果。
1、浮力方式
浮力方式類(lèi)型的液位計均有一個(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，浮力方式液位計分為油罐液位計、浮筒液位計、磁致伸縮液位計等。
1.1 油罐液位計。油罐液位計由磁性浮子、圓柱型容器、標尺和變送器組成。浮子在容器內隨液面移動(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與被測液位等長(cháng)的膠木條，上面按1cm或更小的間隔焊有眾多的干簧管，當干簧管與浮子在同一高度時(shí)閉合，否則開(kāi)路，變送器接收干簧管所連接電阻的多少產(chǎn)生電流信號，轉換為液面高度。浮子移動(dòng)在標尺上顯示為紅、白珠的翻轉，指示液位。

1.2 浮筒液位計。浮筒液位計有浮筒、彈簧、磁鋼室和指示器組成，根據阿基米德定律和磁耦合原理設計。浮筒的位移導致磁鋼室磁場(chǎng)發(fā)生變化，指示器內的磁傳感器精確測量周?chē)艌?chǎng)變化，與液位對應從而反映出液位變化。
1.3 磁致伸縮液位計。磁致伸縮液位計主要由浮子、波導管和變送器組成。變送器的電子部件產(chǎn)生低壓電流脈沖，開(kāi)始計時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)沿磁致伸縮線(xiàn)向下傳播，浮子隨著(zhù)液位變化沿測量竿移動(dòng)，浮子內磁鐵也產(chǎn)生磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)相遇，磁致伸縮線(xiàn)扭曲形成扭應力波脈沖，脈沖速度已知，計算脈沖傳播時(shí)間即對應液位精確變化。
2、壓力方式
壓力方式的液位計即通過(guò)其測壓元件測量液體壓力的方式反映液面高度的液位計。一般由變送器、傳感器和壓力探頭組成。傳感器是內置毛細軟管的特殊金屬桿或電纜，探頭構造是一個(gè)不銹鋼筒芯，底部帶有膜片。探頭侵入液體中，測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反映液位的變化。根據傳感器材質(zhì)的不同分為桿式和纜式兩種。
2.1 桿式壓力液位計。桿式壓力液位計的傳感器是金屬桿。其一般技術(shù)參數為，測量范圍一般0~5m，輸出信號：（4~20）mA，測量精度一般±0.5%。
2.2 纜式壓力液位計。由于傳感器是電纜，可以彎曲，方便搬運和裝卸，所以纜式壓力液位計的量程可以很大，有100m，甚至300m，其測量精度一般為±1.0%。
2.3 差壓液位計。差壓液位計也是通過(guò)檢測壓力差來(lái)測量液位的。液位計有氣相和液相兩個(gè)取壓口。氣相取壓點(diǎn)處壓力為設備內氣相壓力；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，轉換成液面高度。
3、導電方式
導電方式的液位計基于電學(xué)原理，通過(guò)測量電容或電阻的方式測量液位。這類(lèi)液位計主要包括電容液位計、射頻導納液位計、電阻液位計。
3.1 電容液位計。電容液位計采用測量電容的變化來(lái)測量液面的高低。由一根金屬棒插入液體容器內，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和液面上氣體的介電常數不同，通過(guò)兩電*間的電容量的變化來(lái)測量液位的高低。
3.2 射頻導納液位計。射頻導納液位計是電容液位計的升級版，可以理解為用高頻無(wú)線(xiàn)電波測量導納，。儀表工作時(shí)，儀表的傳感器與灌壁及被測介質(zhì)形成導納值，物位變化時(shí)，導納值相應變化，電路單元將測量導納值轉換成物位信號輸出，實(shí)現液位的測量。
3.3 電阻液位計。電阻液位計通過(guò)電*接觸導電液體，在電*間施加低頻電壓，當電*從斷開(kāi)狀態(tài)變?yōu)榇右后w電阻時(shí)，形成導電通路，也就是用液體的導電性來(lái)測量液位，用多個(gè)定點(diǎn)的測量電阻就可以進(jìn)行水位的連續測量。
4、反射方式
目前反射方式的液位計主要有雷達液位計和超聲波液位計兩種。它們的原理基本相同，都是通過(guò)發(fā)射——反射——接收超聲波或電磁波（雷達波）的方式測量液面高度的。
4.1 雷達液位計。雷達液位計的天線(xiàn)發(fā)射出電磁波，這些波經(jīng)被測對象表面反射后，再被天線(xiàn)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，雷達液位計記錄脈沖波經(jīng)歷的時(shí)間，而電磁波的傳輸速度為常數，則可算出液面到雷達天線(xiàn)的距離，從而計算出液面的液位。
4.2 超聲波液位計。超聲波液位計是由微處理器控制的數字物位儀表。在測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，轉換成電信號。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計算傳感器到被測液體的距離。
5、結語(yǔ)
依據測量方式的不同，把液位計分為以上四大類(lèi)，使得讀者對液位計有了一個(gè)完整、明了的認識，對廣大用戶(hù)的選購也提供了一定的參考價(jià)值。這一分類(lèi)方法是筆者根據所學(xué)知識和實(shí)際應用的一個(gè)探討，如有不足之處，敬請批評指正。