雷达液位计液气

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(雷达液位计液气)

摘要：简要介绍了制药企业用于液位监测的直接检测技术，着重阐述了液位间接检测技术中压力法、浮力法、电学法、超声波法、雷达法、音叉振动法的原理及其相应液位计的特点，为制药企业在选择液位检测技术时提供参考。
0引言 随着智能制造时代的到来，以质量为生命线的制药企业如何搭载“智能制造”这趟快车，是众多制药企业面临的重大课题。在智能化生产过程中，液位检测和监控在医药、饮料等行业的生产中扮演着重要的角色，液位监控直接影响到产品的质量，甚至关系到生产过程能否顺利进行。同时，液位检测设备作为一种重要的计量器具，是生产过程安全、受控的重要保证要素之一。合格的液位检测设备、过硬的液位检测技术，不仅为制药企业的原辅料、半成品和成品质量保驾护航，还在GMP的实施过程中有着举足轻重的地位。因此，为了保障产品质量的一致性，只有科学地选择液位检测技术，才能保障检测结果的可靠性、稳定性。 1液位检测技术 液位检测总体上可以分为直接检测和间接检测两种方法。直接检测法是一种最简单、直观的液位检测方法，它是利用连通器的工作原理，将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出液位高度。 间接检测法是将液位信号转化为其他相关的信号进行测量的方法。 2直接检测技术 玻璃管液位计是一种直读式液位测量仪表，属直接检测技术，其使用原理如图1所示，可用于制药企业生产过程中一般储液罐和静置罐中液位的现场检测或者普通实验室的液位测量。 优点：结构简单，测量直观，是传统的现场液位测量工具。 缺点：其材质容易破损，且不易于清洁，长时间使用会影响指示清晰度。现在该液位计已经不常用了。 3间接检测技术 制药生产通常是一个系统而复杂的过程，现场测量的环境和条件也较复杂、特殊，因此多采用间接检测技术进行液位检测，如压力法、浮力法、电学法等。 3.1压力法检测技术 压力法检测技术是依据液体重量所产生的压力进行测量。由于液体对容器底面产生的静压力与液体高度成正比，因此通过测量容器中液体的压力即可测算出液位高度。 （1）用于测量开口容器液位高度的压力式液位计有三种，即三畅压力表式液位计、三畅法兰式液位变送器、吹气式液位计。 （2）用于密闭容器中的液位测量时，需要使用差压式液位计，它可在测量过程中消除液面上部气压以及气压波动对显示值的影响。 差压式液位计工作原理如图2所示。 静压式液位计的工作原理是通过安装于底部的压力传感器检测底部液体压力，再转换计算出液位高度，底部液体压力的参考值为与顶部连通的大气压或者已知气压。静压式液位计的检测方式是接触式检测，要求采用高精度、齐平式压力传感器，同时换算过程需要不断校准。 优点：检测不受液位高度限制，测量液位时，完全不受气包或容器内装部件的影响。 缺点：液位高度越高，对传感器的精度要求也越高，长时间使用或者更换液体时需要重复校准，不适用于介质密度和温度变化明显的环境。 3.2浮力法检测技术 浮力法检测技术是依据力平衡原理，通常借助做成空心体的浮子类悬浮物，使它在平衡时能够浮于液面。浮子会随液位高度的变化而在液面上下移动，所以测出浮子的位移即可知液位的变化量。浮子式液位计按浮子形状不同，可分为浮子式、浮筒式两种，具体的液位计有钢带浮子式液位计、浮筒式液位计、磁浮子液位计（如磁翻板液位计）。在制药行业中常将磁翻板液位计用于储液罐、发酵罐等储液设备上。三畅磁翻板液位计是根据浮力原理和磁性耦合作用工作的，如图3所示，它可用于各种塔、罐、槽、球型容器和锅炉等设备的介质液位检测。当被测容器中的液位升降时，液位计主导管中的浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到现场指示器，驱动红、白翻柱翻转180°。 当液位上升时，翻柱由白色转为红色；当液位下降时，翻柱由红色转为白色。指示器的红、白界位处为容器内介质液位的实际高度，从而实现液位的指示。 优点：磁翻板液位计可以实现高度密封，防泄漏，适用于高温、高压、耐腐蚀的场合。它弥补了玻璃板（管）液位计指示清晰度差、易破裂等缺陷，且全过程测量无盲区，显示清晰，测量范围广。 缺点：价格较高，工作压力不能太高，并随液体的密度不同，其浮子在液体中的高度也不同，需要以实际介质进行标定。 3.3电学法检测技术 电学法检测技术按工作原理不同可分为电阻式、电感式和电容式液位计。电学法检测技术没有摩擦件和可动部件，信号转换、传送方便，便于远程传输，稳定可靠，且输出可转换为统一的电信号，与电动单元组合仪表配合使用，可方便地实现液位的自动检测和自动控制。 制药行业常用的是电容式液位计。电容式液位计利用液位高低变化影响电容器电容量大小的原理进行测量，液位变化引起等效介电常数变化，从而使电容器的电容量变化。三畅电容式液位计的适用范围非常广泛，既能测量导电介质（图4）和非导电介质（图5）的液位，又可测量强腐蚀性介质、高温介质、密封容器的液位，与介质的黏度、密度、工作压力无关。 此外，电容式液位计还能测量倾斜晃动和高速运动的容器的液位，可作为一种连续测量的液位控制器。 虽然电容式液位计价格较低，安装容易，但是电容传感器容易受到不同容器材质和溶液属性的影响，测量重复精度较低，需定期维修和重新标定，使用寿命也不长。 3.4超声波法检测技术 超声波法检测技术是将较短的超声波脉冲发送到被测物质，这些脉冲被介质表面反射并被传感器重新接收，测量仪表利用声波所需的运行时间

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