静压液位测量过程中所遇见的各种问题及解决方案

1.为什么通过静水压力进行液位测量？
静压液位测量是一种非常简单可靠的测量水平的方法。甲潜水压力变送器或标准压力变送器降低到或安装在特定深度（零水平）。然后，变送器直接在其顶部测量由液体重量引起的压力。由于静水悖论，压力传感器不测量其上方的罐中的完整体积，而仅测量其上方垂直的液柱。因此，流体静力水平测量完全不受储存器或容器的形状的影响，仅通过其上方的液柱的重量来测量水平。如果液体及其比重是已知的，则压力测量值可以计算为从发射器所在的零水平到液体表面的距离。
与大多数非接触式液位测量技术相反，静液压液位变送器不仅允许测量表面高度的当前高度。它允许监视介质内任何选定参考点的水平变化，资源底部与其表面之间的任何位置，因为静压液位计变送器始终安装在表面水平之下。因此，静液压液位变送器不受液体表面任何干扰，如溢流，溢流或溢出的影响。由于它们的安装点成为零米或零英尺水平的参考，因此它们可以分析和监控未知深度的资源水平。这些资源的例子是地下水库，含水层，河流和湖泊，因为在所有这些资源中，地表水平可能变化很大，

2.潜水式压力变送器与标准压力变送器？
首先，您必须决定要使用哪种类型的产品。如果您有一个无障碍油箱，如果您不介意在油箱的底部或侧壁有螺纹孔，则应使用标准压力变送器，如S-11，S-10或IS-3。但是如果你有一个地下水库，一个你不想用螺纹孔削弱的地下水池或水箱，你应该使用潜水压力变送器，如LS-10或LF-1，水平探头，从水箱或水池的顶部向下降到介质中。

3.如何选择适合您的静压液位计测量的产品？
一旦确定是使用标准压力变送器还是潜水式压力变送器，对于大多数应用，您只需要定义三到四个简单的东西。压力连接（仅当它是侧面安装的标准变送器时），测量范围，精度和电气连接。
压力连接应适合罐内的螺纹孔，而测量范围应根据您在应用中测量的水平进行选择。如果它是一个独立的水箱，您将知道水箱的高度，如果它是一个地下水池或水库，您需要决定水平探头的深度，并选择相应的测量范围。请记住，10米水柱对应约1.000毫巴（1巴）或14.5磅/平方英寸。
应根据您的应用需求选择准确度，标准精度<0.5％将给您一个可能的较大误差。每米水平5毫米，而<0.1％的较高精度变体将与较大精度一样准确。每米1毫米的水平。较后，你必须选择电气连接。如果您有标准的压力变送器，您可以自由选择连接器（例如M12或DINA）或电缆插座，而在选择潜水式压力变送器时无论如何都必须坚持使用电缆。如果您的变送器具有电缆连接，则需要选择合适的长度以允许从变送器到控制系统的接线，并在使用潜水式压力变送器时允许浸入式长度。

4.如何安装和设置静液压液位变送器？
定义并订购了压力变送器后，您就可以安装和设置静压液位计测量系统了。
如果您选择了潜水式压力变送器，则必须通过电缆将设备降低到介质中，直到您到达水箱底部，水库或地下资源，或者直到达到所需的零水平。然后，将电缆从油箱或水槽运行到控制系统，并将液位探头相应地连接到PLC。
如果您有湍流介质，则应使用额外的水槽重量来稳定介质中的液位探针，以获得稳定的压力读数。为防止电缆遭受任何机械损坏，您可以使用电缆夹将电缆固定在水箱顶部，或在将电缆连接到控制系统时沿途固定。
如果您选择了标准压力变送器，只需将变送器拧入油箱底部或侧面的螺纹孔即可。然后，将变送器与适当的电缆连接器连接到PLC，或者如果已选择电缆连接，则将变送器直接连接到控制系统。

5.如何计算静水压力测量的液体水平？
如果记住一些事情，水平的计算是非常简单的。静水压力仅受测量点距离表面的距离，比重以及罐或盆周围的环境压力的影响，其作为介质顶部的附加压力“位于”上。
如果您有开放式水池或通风水箱，无论您使用液位探头还是标准变送器，您的变送器都应是表压传感器，以自动消除水箱周围环境压力的影响。然后简单地通过以下方式计算水平：
h=p/（ρ*g）
p=静水压力[bar（gauge）]
ρ=液体比重[kg/m3]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h=液柱的高度[m]=水平
经验法则（密度介质~1000kg/m3）：h=1bar（相对）/（1.000kg/m3*~10m/s2）=10m*
如果你有一个封闭的，非通风的油箱，非常常见，例如在化学工业中，你的测量只会稍微复杂一些。在非通气罐中，一定量的空气被封闭在液体上方并将对液体产生额外的压力。因此，您需要一台变送器来测量实际液位测量的静水压力，另一台测量封闭气相的额外压力，在储罐内的介质表面上。两者都可以通过标准变送器测量，既可以是传感器，也可以是两个绝对压力传感器。然后，您的计算会略微更改为以下内容：
h=（p2-p1）/（（ρ*g）
p2=静水压力[bar]
p1=容器内封闭气体的压力[bar]
ρ=流体比重[kg/m3]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h=液柱的高度[m]=水平
有关如何准确计算水平以及该测量程序背后的力学如何在“静水压力测量基础”中工作的更多信息。
*h=1bar（相对）/（1.000kg/m3*~10m/s2)=1*10^5N/m2/(1.000kg/m3*10m/s2)=1*10^5kg*m/s2*m2/(1.000kg/m3*10m/s2)=10米

6.如何提高静压液位测量的准确度？
当您设置静压液位计测量系统时，您必须意识到液位测量受介质的比重和介质温度的影响，这也会影响介质的比重。
如果介质的特定组成发生变化，介质的比重可能不稳定。如果您使用例如废水或盐水，较高的污染物或盐可能会增加介质的比重。因此，您的静水压力将显示更高的读数，因此您将计算水平的增加，而实际水平实际上可能低于您的计算。如果您没有看到介质成分的变化，例如您总是在测量相同的特定介质（例如柴油），则可以通过不同的介质忽略比重变化的原因。
然而，由于介质温度的变化，比重也会发生变化。如果温度升高，介质的比重将减小并且水平将增加。但静水压力测量可能无法准确反映这种水平变化。根据罐或盆的形状，压力的表现可能与温度变化引起的水平增加有很大不同。它可以指示水平的降低（如果水箱向上扩展），显示正确的水平（偶然水箱的形状平衡密度的减少）或甚至显示水平的过度成比例增加（如果水箱形状向顶部变窄）。当密度由于环境温度的降低而增加时，这些效果反过来。
为了提高静水平测量的准确性，您必须补偿温度影响和介质比重的变化。

7.如何补偿静压液位测量中的温度影响？
我们知道比重因介质温度的变化而变化。然而，如果我们知道密度如何由于温度升高或降低而变化，例如通过使用介质的标准表，指示每个温度的比重，则很容易补偿温度对介质的影响。
一个简单而经济的附加传感器，如Pt100温度探头，甚至压力变送器内的集成温度传感器，可以为您提供所需的温度测量。如果您知道介质的温度特性及其如何改变其比重，您可以轻松地在控制系统中补偿这些影响，并根据标准表使用适当的比重来校正液位计算。

8.如何在流体静力水平测量中补偿介质内的比重效应？
温度效应可能导致比重变化。但是，如果您的介质改变其成分，温度测量不能为您提供足够的补偿介质比重的变化。
尽管如此，由于其成分的变化（例如在废水或盐水中），也很容易补偿介质的比重变化。第二液压传感器，即第二液位探针或第二侧面安装的压力变送器，应位于第一液位传感器上方稍微位置，彼此之间的已知距离。现在您将获得两个压力读数，并且如您所知，两个传感器的位置不同，您可以先计算比重，然后根据比重校正您的水平计算。因此，您现在可以准确地计算水平。
比重计算如下：
ρ=（p1-p2）/g*（h1-h2）
ρ=流体密度[kg/m3]
p1=下传感器的静水压力[bar]
p2=上部传感器的静水压力[bar]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h1-h2=两个传感器之间的距离
现在，您已经非常准确地计算了介质的比重。现在可以通过此标准公式精确计算您的当前水平：
h=p/（ρ*g）
p=传感器下部或上部的静水压力[bar（表压）]
ρ=液体比重[kg/m3]
g=重力或重力加速度[m/s2]
h=液柱的高度[m]=水平

9.如何应对蒸汽，泡沫，灰尘，蜘蛛网，积聚和其他干扰？
这个问题的答案很简单。与许多非接触式液位测量技术不同，静压液位计测量非常容忍干扰。
潜水式或标准压力变送器定位成在低于表面水平的测量点处与介质直接接触。因此，它们不会受到表面水平以上的任何干扰的影响，例如泡沫，灰尘，水溅或蜘蛛网等会妨碍超声波或雷达设备的精确测量。
即使该技术与介质直接接触，积聚，污染，颗粒等也不会干扰传感器。只要这些干扰不允许在传感器上干涸，因此传感器总是被介质润湿，介质和任何积聚都会将静水压力传递给压力传感器。如果清空水箱或水槽并允许在压力传感器上堆积干燥，则可以使用布或用水冲洗，以便在计划的维护过程中轻松清洁。
由于这些原因，静压液位计测量是您可以在市场上找到的较可靠的技术之一。

10.如何通过静压液位测量监测体积？
通常，水位通过静水压力测量来测量，而真正的目标是监测水箱或水池内的介质的体积。由于静水压力不受容器形状的影响，因此也不受其体积的影响，因此必须根据测量的电流水平在控制系统内计算容积。
为了计算容器的容积，必须通过使用所谓的罐线性化表来将其形状编程到控制系统中，基本上是一个简单的表，其包含对应于罐的不同填充水平的相应的一组容积。控制系统通常使用线性函数来计算任何测量的静水压力的体积。