什麼是河川水位發射器？

什麼是河川水位發射器？

河川水位變送器是用來測量和監測河流、水壩、潮汐區及其他水體水位的儀器。

常見的河川水位傳送器有七種類型，例如雷達式、超音波式、浮球式、導繩式、電容式、壓力式和差壓式。

雷達式河水水位傳送器是目前最先進的技術，也是公認的最可靠的系統。

工作原理、特點和缺點

雷達式河水水位變送器是一種非接觸式水位計。此變送器測量感測器發射的微波脈衝被水面反射並返回感測器所需的時間。

此時間被轉換為空刻度距離，即感測器參考點到被測水面的距離。

• 測量性能不受溫度變化或氣體組成的影響。
• 微波訊號能夠穿透灰塵和蒸汽，確保測量穩定。
• 測量對細小顆粒物（例如霧或蒸氣）不敏感。
• 由於其工作原理並非基於空氣振動，因此測量精度不受風的影響。

• 當被測材料的相對介電常數較低時，反射訊號可能較弱，甚至可能穿透表面，導致測量不穩定或無法進行。
• 罐頂的冷凝水也會影響測量精度。在高壓環境下，冷凝水傾向於形成連續的水膜而非液滴。由於微波訊號無法穿透水膜，測量可能無法進行。
• 在這種情況下，空氣吹掃是一種有效的應對措施。

這是一款利用超音波進行測量的非接觸式液位變送器。

超音波液位變送器測量從感測器發出、被目標表面反射並返回感測器的超音波脈衝的飛行時間。

測得的時間被轉換為感測器到被測表面的距離。

• 無需與被測介質進行物理接觸即可實現經濟高效的液位測量。

• 灰塵、蒸氣或氣體都會幹擾超音波訊號的傳播，導致測量不穩定或漏測。
• 感測器表面蒸氣凝結產生的水汽可能會產生虛假回波並導致訊號衰減。
• 測量區域內溫度或氣體成分的變化會改變聲速，導致測量誤差。

浮球式液位變送器利用懸掛在不銹鋼帶上的浮子，浮子漂浮在液面上，並隨液位變化而變化。

透過連續測量不銹鋼帶的長度來確定空載距離。

浮球式液位變送器有彈簧平衡式、密封管式和配重式等多種結構。

• 簡單而堅固的設計確保了對各種尺寸儲罐進行準確可靠的液位測量。

• 污垢、漂浮物或固體的黏附會限制浮子的運動，導致液位檢測不準確。
• 浮子上固體的積聚可能導致測量誤差。
• 由於存在易耗件和機械部件，需要定期維護。
• 在靜水管道或防波堤管道中，黏附物可能會妨礙浮子的正常運作。

導波液位發射器沿著懸掛在罐頂的探頭（桿或纜）向罐內發射微波脈衝。

它測量從被測表面返回的反射訊號的飛行時間，並將其轉換為罐內空隙高度。

• 由於微波訊號沿著探針傳播，因此無需擔心波束擴散，這使得發射器非常適合安裝在狹窄或封閉的空間內。

• 探頭上的黏附物或積垢可能導致虛假反射和測量不準確。
• 探頭損壞，例如導線扭結或斷裂，會在反射訊號中引入雜訊。
• 固體或結晶物質的積聚可能會阻礙正確反射的檢測，導致無法檢測到異常液位變化。

電容式液位變送器透過改變電容來測量液位。

懸掛在罐頂的探頭電極與罐壁之間形成一個電容器。

當被測物料進入電極之間的空間時，電容會隨液位變化而改變。

這種變化被檢測並轉換為液位測量值。

• 適用於感測器放置空間有限的狹窄空間安裝。

• 探頭易受污染和積垢影響。
• 零點調整前需要排空儲液罐。
• 介電常數的變化會導致測量誤差。

壓力式液位變送器利用隔膜檢測靜水壓力的變化來測量液位。

測得的壓力與液位高度成正比，並轉換為液位訊號。

此測量方法僅適用於液面以上壓力為大氣壓力的情況。

• 即使在安裝空間有限的地方，也易於安裝。

• 泡沫、黏附物或沉澱物會降低測量精度。
• 液體密度（比重）的變化需要調整或重新校準。
• 維護時需要清空儲罐。
• 在河流應用中，碎屑或漂木的撞擊可能會導致感測器故障。

差壓式液位計由兩個壓力感測元件組成：一個測量液體壓力，另一個測量罐內壓力。

液位是透過液體壓力減去罐內壓力來決定的。

• 不受罐內壓力變化的影響。

• 泡沫、氣泡或固體雜質會降低測量精度。
• 液體密度變化需要調整或重新校準。
• 維護時需要排空儲槽。

選擇河川水位傳送器時，應考慮應用環境條件、維護要求和測量可靠性。

非接觸式雷達水位傳送器通常是最通用的選擇，因為它們無需接觸水面即可提供穩定、連續的監測，並且不受風、溫度變化或水汽的影響。

對於惡劣環境或長期戶外監測，雷達技術通常能提供最可靠且維護成本最低的解決方案。