吹气式液位测量系统在浮船坞的应用

　　目前液位测量主要有液位信号器和连续液位测量两种。液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量，用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液 位连续地进行测量，它广泛地应用于石油、化工、船舶等诸多领域，具有非常重要的意义。连续液位测量方法现有吹气法、压差法、浮子法、电阻法、电容法、超声 波法、微波法等10多种，各种测量方法原理不同精度不同应用范围和产品价格均有很大的差异，本文将对吹气式液位测量展开详细论述。

　　1系统结构

　　液位测量系统主要包括数据采集单元(测量元件)、数据处理单元、终端显示单元三部分组成。系统框图见图1。

　　数据采集单元作为测量的源头，在系统中承担着重要的角色，测量元件的选择将对测量的数据精度产生影响，数据处理单元担负着对模拟量数据的转换和处理编码最后在终端显示单元中显示出来，终端显示单元的任务是把测量的数据直观地用数字展示出来。

　　2数据采集单元

　　吹气式液位测量适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体，主要应用在测量精度要求不高的场合(0.5%左右)，如船舶和浮船坞压载舱的液位报警系统。其原理如图2。

　　吹气式液位测量如上图2所示，0.5-0.8 MPa的压缩空气经过滤器后到减压阀，经减压阀调整后空气压力为0.3 MPa，节流器调节空气流量吹到插人液体中的测量管(船舶、浮坞一般选用紫铜管)，当所吹人空气压力与测量管口处液体压力相等时，压缩空气便可吹出，此时 压力传感器处的空气压力为测量管口处的压力P= PgH ,P为液体密度，H管口距水面的高度，压力传感器经处理后测得的高度H加管口距舱底的安装高度H1，即为要测量的液体总高度。

　　压力传感器选用国内外较为成熟的电容式压力变送器，它是一种新型的压力变送器，广泛应用于石油、化工、纺织、电力、食品、船舶等行业的过程检测 控制系统。此传感器可以精确地测量流量、液位、低表压、真空和比重。采用完全密封的s室作为感测元件，从而消除了机械方式传递力时具有的冲击和振动问题， 感测器壳体全焊接隔离机构消除了外应力和扭矩误差，同时减少了静压误差。

　　电容式压力变送器的原理如图3。

　　介质压力通过隔离膜片。灌充油传至s室中间的测量膜片、测量膜片是一种张紧的弹性元件、测量膜片的位移与差压成正比，最大位移0.1 mm。测量膜片的位置由它两侧电容固定极板检测出来。测量膜片和两电容固定极板之间的差动电容被换成二线制4一20 mA Dc信号，再传输给数据处理单元处理，根据实际应用5万吨级浮船坞最大吃水在20 m左右，由公式P= P脚可以算出20 m深处的水压强200 kpa，因此选择量程为0-200 kpa的压力传感器。