各种料位计的各种原理及优缺点.pdf

一、简介

料位计，是用来测量料仓/容罐/仓储等料位的计量仪表，并将

料位信号（开关量或连续量）转换为电信号（模拟信号或数字信

号）传送到PLC/DCS上，辅助自动化系统控制卸料、加料或停止

进料，保持料仓内料位高度。

料位计又称为料位仪表，料位传感器，料位仪，料位变送器、

物位计、物位仪表等。

料位计可测量各种状态的物料，如液态、浆液状、灰状、粉状、

颗粒状、块状等的物料料位，广泛应用于各个行业。

料位计的分类

随着工业自动化水平的提高，以及在工厂的实践经验中，料位

计种类繁多，根据不同的分类方式，有如下种类，

1）根据被测对象分为：

液位计（测量液体）

界面仪（测量液液、固液分界面）

物位计（测量固体物料）

2）根据测量目的分为：

开关量测量（即高低料位报警）

连续量测量（实时料位监测）

3）根据测量方式及原理分为：

接触式：阻旋式、音叉式、电容式、重锤式、射频导纳式、导波雷

达式
非接触式：电磁式、超声波式（三维成像）、雷达式、核子式、中

子式、射线式、称重式、无源核子、辐射式、激光式

二、各种料位计的各种原理及优缺点

1、阻旋式料位开关

测量原理：高料位时，通过电机驱动传动杆末端的桨叶旋转，当物

料覆盖并阻止桨叶旋转时，输出触点（干接点）报警信号，同时切

断电机电源；低料位时，桨叶由被覆盖状态到释放，弹簧将电机拉

回工作位置，输出相反的触点（干接点）报警信号。

适用工况：适用于各种固体物料测量；温度<=800℃，压力<=10bar，

拽引力<=2.8t，灵敏度达20g/l，可要求FDA食品级认证，EHEDG卫

生级认证，ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉尘及气体防爆认证；

2、音叉式料位开关

测量原理：高料位时，通过压电激励探头末端的音叉体产生

100~350Hz的振动频率，当物料覆盖住探头时，便停止振动，输出触

点（干接点）报警信号；低料位时，探头由被覆盖状态到释放，开

始振动，输出相反的触点（干接点）报警信号。

适用工况：适用于干燥的、颗粒度小于20mm、温度<=150℃、压力

<=16bar的固体物料测量，灵敏度达3g/l；可要求FDA食品级认证，

EHEDG卫生级认证，ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉尘及气体防爆

认证，甚至ia，ib本安型防爆认证以及NAMUR认证；

3、电容式料位开关

测量原理：高料位时，通过探头内部主电极在探头周围形成一个电

场（射频导纳是发射高频电波），监测探头周边电容量（导纳值）

的变化，当探头被物料覆盖住，电容量（导纳值）变化，输出触点

（干接点）报警信号。低料位时，探头由被覆盖状态到释放，电容

量（导纳值）变化为初始量，输出与高料位相反的触点（干接点）

报警信号。

适用工况：适用于介电常数>1.6，温度<=180℃，干燥的（除木屑）、

颗粒度小于40mm、压力<=16bar的松散物料测量；可要求FDA食品

级认证，EHEDG卫生级认证，ATEX、IEC-Ex、FM/CSA粉尘防爆认证；

4、重锤式料位计

测量原理：通过电机驱动钢带卷轮下放钢带末端的感应锤头往料

仓内探测，当感应锤触碰到物料表面失重时，电机反转将感应锤

头拉回顶部停止位置，同时输出与实际料位相应的模拟量信号

4~20mA。

适用工况：适用于各种固体物料的测量，温度范围-40℃~250℃，

压力-0.5bar~+1.7bar,速度达0.33m/s,对选型及安装要求比较

严格。ATEX、FM/CSA粉尘防爆认证；量程达50米；

5、超声波料位计

测量原理：通过发射口发射超声波，到达物料表面，形成有效的

反射波，通过接收口接收反射波，通过计算输出与料位高度相应

的模拟量信号4~20mA。

适用工况：适用于料面规则、无粘料、无挂料、粉尘较小、无噪

音干扰的工况，介电常数要求>=1.6,温度<=150℃，压力<=10bar；

适用于粉尘防爆场合；

6、雷达料位计

测量原理：通过发射天线发射雷达波，到达物料表面，形成有效

的反射波，通过接收天线接收反射波，通过计算输出与料位高度

相应的模拟量信号4~20mA。
适用工况：适用于料面规则、无粘料、无挂料、粉尘较小的工况，

介电常数要求>=1.6,温度<=350℃，压力<=40bar；适用于各种防

爆场合；

7、称重式料位计

测量原理：通过在料仓底部安装重量传感器支撑点，来感应料仓

内部物料重量的变化，从而输出与料位高度相应的料位信号。

适用工况：适用于各种工况，适用于各种物料，除了堆积密度变

化比较大的以及潮湿物料之外；适用于各种温度及压力，甚至气

体防爆场合；安装调试要求