压力式液位计和差压式液位计原理

压力式液位计与差压式液位计原理对比详解

一、压力式液位计（静压液位计）

1. 工作原理

• 静压测量：基于液体静压力与液位高度的正比关系，公式为：$$P=\rho \cdot g\cdot h$$
  • $P$：液体静压力（Pa）
  • $\rho$：液体密度（kg/m³）
  • $g$：重力加速度（9.81 m/s²）
  • $h$：液位高度（m）

2. 核心结构

• 单压力传感器：安装于容器底部，直接测量液体静压。
• 补偿措施：
  • 气相压力补偿：通过导气管消除容器内气压波动影响（敞口容器无需补偿）。
  • 温度补偿：修正液体密度随温度的变化（如石油储罐）。

3. 典型应用

• 开口容器：水池、河流液位监测。
• 低粘度液体：水、柴油等密度稳定的介质。

二、差压式液位计

1. 工作原理

• 压差测量：通过对比液相和气相压力差计算液位，公式为：$$\mathrm{\Delta }P=P_{\text{液}}-P_{\text{气}}=\rho \cdot g\cdot h$$
  • 差压变送器的高压端（H）接液相，低压端（L）接气相。

2. 核心结构

• 双法兰差压变送器：
  • 高压侧法兰：接触液体，承受静压+气相压力。
  • 低压侧法兰：仅感受气相压力。
• 毛细管填充液：硅油传递压力，隔离腐蚀性介质。

3. 典型应用

• 密闭容器：化工反应釜、液化气储罐。
• 腐蚀性/高温介质：硫酸、蒸汽锅炉（需防腐膜片）。

三、两种液位计的关键对比

四、选型建议与注意事项

1. 选压力式的情况：
   • 敞口容器、预算有限、介质无腐蚀性（如市政供水监测）。
2. 选差压式的情况：
   • 密闭高压系统、介质易结晶或腐蚀（如氯碱化工反应器）。
3. 共用注意事项：
   • 密度校准：定期校验液体密度（尤其混合介质）。
   • 零点迁移：安装位置与液位零点需对齐（差压式需考虑毛细管高度差）。

提示：对于易挥发介质（如液氨），差压式需选用隔膜密封型，避免介质进入导压管凝结！