投入式液位計(jì)的基本工作原理就是靜壓液位測量。液體介質(zhì)中，某一個(gè)深度產(chǎn)生的壓力就是測量點(diǎn)以上的介質(zhì)自身的重量所產(chǎn)生的。它與介質(zhì)的密度和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣瘸烧�。通過公式P=ρgh反映了他們之間的比例關(guān)系。其中P=壓力，ρ＝介質(zhì)密度，g＝重力加速度，h＝測量點(diǎn)的深度。所以投入式液位計(jì)測量的物理量其實(shí)是壓力，通過投入式液位計(jì)的標(biāo)定單位mH2O 就可以了解。而實(shí)際的液位必須通過知道密度和重力加速度這兩個(gè)參數(shù)后，通過換算獲得。這樣的換算在工業(yè)領(lǐng)域中通常是通過二次儀表或者PLC進(jìn)行的。
投入式液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要是：測量精度高；安裝方便；信號(hào)可遠(yuǎn)傳遙控；可以通過選擇不同的材料抵抗各種介質(zhì)的腐蝕；適合用于防爆場合；價(jià)格適中。缺點(diǎn)表現(xiàn)為：測量信號(hào)需要換算；無法測量超過125℃的高溫介質(zhì)溫度；測量介質(zhì)的密度必須均勻一致。
幾種液位測量方式的比較
在工業(yè)領(lǐng)域中，要測量液位，除了投入式液位計(jì)的靜壓液位測量外，還有許多其他的方式和原理。
浮球液位計(jì)是一種依靠浮力原理測量液位的方法。通常是通過浮球與刻度尺配合的方式，使觀測者能夠直觀讀取液位的高度。優(yōu)點(diǎn)：能夠快速、直觀地讀數(shù)；價(jià)格低廉；安裝簡便。缺點(diǎn)：精度低；安裝受容器形狀結(jié)構(gòu)的限制比較大；不適合用于腐蝕性強(qiáng)、有危險(xiǎn)性的介質(zhì)；無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。
磁翻板液位計(jì)是靠安裝在容器內(nèi)部的磁力浮子，帶動(dòng)容器外部的磁力翻板翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換和液位顯示。優(yōu)點(diǎn)：能夠快速、直觀地讀數(shù)；價(jià)格較低；可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：精度低；安裝復(fù)雜；量程限制；安裝體積比較大。
電容式液位傳感器是利用電容兩極板間電容值變化測量液面的高低。優(yōu)點(diǎn)：體積較小，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)；適用于具有腐蝕性和高壓介質(zhì)。缺點(diǎn)：介質(zhì)和液面上部的介電常數(shù)必須保持恒定才能準(zhǔn)確測量；測量范圍受金屬棒長度限制；對(duì)容器材質(zhì)有較高的要求；被測介質(zhì)具有導(dǎo)電性。
雷達(dá)液位計(jì)是通過探測自身發(fā)出的微波（波長很短的電磁波）被液面反射后的信息換算液/物面位置。優(yōu)點(diǎn)：可以測量壓力容器內(nèi)液位，可以忽略高溫、高壓、結(jié)垢和冷凝物的影響；精度較高；與介質(zhì)無直接接觸；耐腐蝕性強(qiáng)；可在真空環(huán)境中使用；安裝簡便。缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴；受容器幾何結(jié)構(gòu)和材料特性影響；容易受電磁波干擾。
超聲波液位計(jì)是通過探測自身發(fā)出的超聲波被液面反射后的信號(hào)換算液/物面位置的。優(yōu)點(diǎn)：與介質(zhì)無直接接觸；耐腐蝕性強(qiáng)；精度較高；安裝簡便。缺點(diǎn)：價(jià)格比較昂貴；超聲波受傳輸媒介的氣體成分影響較大；受容器幾何結(jié)構(gòu)特性影響較大；不適用于有氣泡或懸浮物的介質(zhì)；容易受電磁波干擾。
氣泡法是通過氣源從容器底部向介質(zhì)內(nèi)充氣。供氣系統(tǒng)內(nèi)的吹氣壓力只有與容器底部的液體靜壓平衡時(shí)，氣體才會(huì)從氣管內(nèi)進(jìn)入容器形成氣泡。這時(shí)測量供氣系統(tǒng)內(nèi)的氣壓可換算出測量點(diǎn)的靜壓，進(jìn)而得到液位值。優(yōu)點(diǎn)：耐腐蝕性強(qiáng)；能夠測量高溫介質(zhì)。缺點(diǎn)：維護(hù)費(fèi)用較高；精度較低。
投入式液位計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用
投入式液位計(jì)，其精度從0.25％ F SO到0.05％F SO有多種選擇。大多數(shù)投入式液位計(jì)都能通過增配Pt100溫度傳感器同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的溫度信號(hào)輸出。高溫型投入式液位計(jì)LMK458能夠測量最高到125℃的介質(zhì)。大氣管通過三重過濾系統(tǒng)將凝露問題造成的影響降到最低。產(chǎn)品的殼體、線纜外套、接液密封圈材質(zhì)有眾多種類可選，滿足客戶對(duì)耐腐蝕不同的要求。
案例一 某電站擴(kuò)建項(xiàng)目中投入式液位計(jì)LMK457系列產(chǎn)品42臺(tái)用于4個(gè)反應(yīng)堆的海水降溫水循環(huán)過濾系統(tǒng)中。具體應(yīng)用：海水循環(huán)是通過控制閘門上下游水位落差保證循環(huán)系統(tǒng)中的海水冷凝循環(huán)的流速和流動(dòng)方向。LMK457的作用就是保證上下游水位落差始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。并由投入式液位計(jì)提供的信號(hào)控制閘門開合的位置。
案例二 油輪壓載艙液位測量：在某油輪中共6 4 個(gè)艙中使用液位計(jì)LMK457以投入式或側(cè)裝的方式測量17個(gè)壓載艙、4個(gè)淡水艙、22個(gè)油艙/燃油艙、11個(gè)機(jī)油艙、2個(gè)灰水艙、2個(gè)污油艙、2個(gè)儲(chǔ)備艙中儲(chǔ)存的各種液體介質(zhì)以及4個(gè)吃水深度的測量。采用的量程統(tǒng)一為20mH2O。用于壓載艙中海水介質(zhì)測量的液位計(jì)采用CuNiFe合金殼體，以耐海水腐蝕。吃水傳感器LMK457采用側(cè)裝方式通過球閥與船底壁連接，進(jìn)行船體吃水形態(tài)監(jiān)測。
案例三 某省地震監(jiān)測局設(shè)計(jì)的地下水位監(jiān)測系統(tǒng)中采用6 套投入式LMP307量程50-60 mH2O，在省內(nèi)幾個(gè)觀測點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控地下水位變動(dòng)。鋼管打入地下一定的深度后，在鋼管內(nèi)裝入投入式液位計(jì)。通過輸出信號(hào)檢測水位波動(dòng)狀況，尋找地震發(fā)生前地下水位可能出現(xiàn)的不正常波動(dòng)跡象。
案例四 某鋼鐵集團(tuán)污水處理廠提供投入式液位計(jì)LMK809，5 mH2O量程配PVC殼體和FEP線纜，對(duì)需凈化處理的含大量酸性溶液的污水儲(chǔ)液槽進(jìn)行液位監(jiān)控。介質(zhì)中同時(shí)有大量的鐵屑漂浮物。安裝時(shí)，不將液位計(jì)投入到槽底，而是懸浮在距離槽底1m左右的位置，并定期進(jìn)行清洗。保證探頭不被埋沒在槽底污物中，并且保持探頭膜片的潔凈。
案例五 長江航道大壩船閘采用投入式液位計(jì)LMP308i對(duì)閘門上下游液位進(jìn)行監(jiān)控，保證船只在通過閘門時(shí)安全平穩(wěn)。具體應(yīng)用：在閘門內(nèi)外各安裝一套投入式液位計(jì)，通過內(nèi)外側(cè)液位變化的速度調(diào)整閘門打開的位置，直至上下游水位一致，船只通過后，關(guān)閘蓄水。
