［摘 要］ 该文对磁致伸缩法、核辐射法、光纤传感器法和雷达法等20余种液位测量方法进行了分类归纳，并对各自的原理、特点等进行了较系统的比较分析。
［关键词］ 液位；测量方法；分析
物位包括液位和料位两类。液位又包括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、食品加工等诸多领域，具有非常重要的意义。文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。
1 玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法
玻璃管法：该方法利用连通器原理工作，如图1—1所示［1］。图中1－被测容器；2－玻璃管；3－指示标度尺；4、5－阀；6、7－连通管。液位直接从指示标度尺读出。
玻璃板法：玻璃板可通过连通器安装，也可在容器壁上开孔安装，并可串联几段玻璃板以增大量程。液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。
双色水位计法：该方法利用光学原理，使水显示绿色，而使水蒸汽显示红色，从而指示出水位［2］。
人工检尺法：该方法用于测量油罐液位。测量时，测量员把量油尺投入油品中，并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹，读出油面高度；根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度，从而确定油高和水高［3］。
以上4种方法都是人工测量方法，具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。
2 吹气法、差压法、htg法
吹气法：该方法的工作原理如图2—1所示［4］。图中，1－过滤器；2－减压阀；3－节流元件；4－转子流量计；5－变送器。因吹气管内压力近似等于液柱的静压力，故 p＝ρgh
式中，ρ－液体密度；h－液位。故由静压力p即可测量液位h。吹气法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。
差压法：该方法的工作原理如图2-2所示[4]。图中，1、2-阀门；3-差压变送器。对于开口容器或常压容器，阀门1及气相引压管道可以省掉。压力差与液位的关系为 δp＝p2－p1＝ρgh
式中：δp－变送器正、负压室压力差；p2、p1－引压管压力；h－液位。差压变送器将压力差变换为4～20 ma的直流信号。如果压力处于测量范围下 限时对应的输出信号大于或小于4 ma，则都需要采用调整迁移弹簧等零点迁移技术，使之等于4 ma。
htg法：该方法应用于油罐差压液位测量中，如图2—3所示。图中：p1、p2、p3－高精度压力传感器；rtd－温度检测元件；hiu－接口单元。p1位于罐底附近 的罐壳处，p2比p1高8英尺，p3位于罐顶附近的罐壳处。对于常压油罐，压力传感器p3可以省去。设压力传感器p1、p2、p3测得的压力分别为p1、p2、p3，则
式中：g－油品重量；sav－油罐平均截面积；ρav－介于压力传感器p1、p2之间油品平均密度；g是重力加速度；h是压力传感器p1、p2之间的距离；h是油品高度；h0是压力传感器p1的高度。rtd用于测量油品温度，以对测量数值进行温度补偿。htg测量系统价格较低，但液位测量精度较低，安装须在罐壁开孔。
以上3种方法都是利用液体的压力差来测量液位的。
3 浮子法、浮筒法、浮球法、伺服法、沉筒法
浮子法：该方法采用浮子作为液位测量元件，并驱动编码盘或编码带等显示装置，或连接电子变送器以便远距离传输测量信号。
浮筒法：该方法采用中间带孔的磁浮筒作为液位敏感元件，如图3—1所示。不锈钢套管从浮筒中间孔穿过，固定在罐顶和罐底之间。液位变化带动空心磁浮筒（内藏永久磁铁）沿套管上下移动，并吸引套管内的磁铁沿套管内壁上下移动，二次仪表根据磁铁的移动量计算出液位。
浮球法：该方法利用杠杆原理工作，如图3—2所示［4］。图中：1－浮球；2－连杆；3－转轴；4－平衡重；5－杠杆。浮球跟随液位变化而绕转轴旋转，带动转轴上的指针转动，并与杠杆另一端的平衡重平衡，同时在刻度盘上指示出液位数值。浮球法有内浮球式和外浮球式两种，如图3—2所示。浮球法主要用于测量温度高、粘度大的液位，但量程较小。
伺服法：该方法采用波动积分电路，消除抖动、延长寿命、提高液位测量精度。现代伺服液位仪的测量精度较高，已达到40 m量程内小于1 mm的精度，且一般都具有测量密度分布和平均密度的功能。
沉筒法：沉筒的位置随着液位的变化而变化，但其变化量并不与液位变化量相等。在图3－3a中［4］，液位与浮筒位置的关系如下：
上式中：δh－液位变化量；c－弹簧的弹性系数；a－沉筒截面积；ρ液体密度；δx－沉筒位置变化量。通常情况下，浮筒位置变化量δx远小于液位
