下载文档原格式
油田单井罐液位检测报警系统方案设计一、引言随着石油勘探开发技术的不断发展，油田开采过程中需要对油井的罐液位进行实时监测和报警。
罐液位检测报警系统作为油田生产的重要一环，对于保障生产安全和提高生产效率起着至关重要的作用。
对油田单井罐液位检测报警系统方案设计进行深入分析和研究，对于提升油田生产管理水平和优化生产工艺具有重要意义。
二、方案设计1. 系统组成罐液位检测报警系统主要由液位传感器、数据采集模块、数据传输模块、监测控制中心和报警装置等组成。
2. 液位传感器液位传感器是系统中最重要的组成部分之一，它的性能将直接影响系统的稳定性和准确性。
在选择液位传感器时，应根据现场实际情况和液位测量的要求来考虑。
一般情况下，可以选择超声波液位传感器或者压力式液位传感器进行液位测量。
超声波液位传感器具有非接触测量、测量范围广、精度高等优点，可以适用于各种液体介质的液位测量；而压力式液位传感器适用于一些腐蚀性液体介质的液位测量，具有结构简单、性能稳定等优点。
3. 数据采集模块数据采集模块是将液位传感器采集到的数据进行信号处理和转换，使其能够传输到监测控制中心。
在设计数据采集模块时，应考虑到通信协议的选择、数据精度、抗干扰能力等因素，以确保传感器采集的数据能够准确、稳定地传输到监测控制中心。
4. 数据传输模块数据传输模块是将数据采集模块采集到的数据通过无线通信或者有线通信的方式传输至监测控制中心。
对于油田单井罐液位检测报警系统来说，由于现场环境复杂，可能存在一些通信信号不稳定、干扰较大的情况，因此在设计数据传输模块时需要选择稳定可靠的通信方式，并加强系统的抗干扰能力。
5. 监测控制中心监测控制中心是整个系统的核心部分，它接收数据传输模块传输过来的数据，并进行实时监测和控制。
在设计监测控制中心时，需要考虑到数据处理的速度、准确性和稳定性等因素，同时还需要考虑到系统的扩展性和灵活性，以应对未来可能的扩展和升级需求。
6. 报警装置报警装置是系统中的安全保障部分，一旦监测到罐液位超出设定的安全范围，系统将立即发出报警信号，以通知相关人员及时采取措施，避免发生危险事故。
基于单片机的液位测量系统设计乔 智 孙传友(长江大学电信学院，湖北荆州 邮编434023)摘要：本文研究基于89C51单片机的液位测量系统，提出双差压法和参比法的改进方案，克服了液体密度变化和电源电压波动对液位测量结果的影响，提高了液位测量的精度。
关键词：双差压法，参比法，液位测量，单片机1.引言液体的液位测量在工业生产中非常普遍，应用领域也比较广，例如:自来水水位的测量和控制；油田、炼油厂的油罐和储油槽的油位的测量等。
液位测量的方法很多，其中差压法应用比较广泛。
然而在某些生产过程中被测介质的密度随着工况或环境的变化而改变。
这种情况下，采用普通差压法测量液位，精度无法保证。
此外，测量电路的电源电压波动也将对液位测量结果产生影响。
针对上述问题，本文提出双差压法和参比法的改进方案，以克服液体密度变化和电源电压波动对液位测量结果的影响，提高液位测量的精度。
2. 双差压法液位测量原理差压法测量液位的原理是基于如下公式:gH p ρ=∆ （1） 其中△P ――差压值H ――液位高度ρ――液体密度g ――重力加速度由上式可见，只有在液体密度ρ恒定不变的条件下，差压△P 才与液位高度H 呈线性正比关系，才可以通过测量差压△P 间接地获取液位H 值。
但是液体密度ρ是液体组份和温度的多元函数。
当液体组份和温度变化导致密度ρ改变时，即使液位高度H 没有变化，也将使差压信号△P 改变，此时若还按原先的液体密度ρ从差压信号△P 计算出液位H ，显然将导致测量误差，严重时会造成操作人员的错误判断。
为此，本文提出采用两个差压传感器，如图1所示。
其中差压传感器1用于测量未知液位高度H 产生的差压，即密闭容器底部和液面上方的压力差。
（若测量敞口容器内的液位，则差压传感器器1的低压室应与大气相通，即大气P P =2） gH P P P H ρ=−=∆21 （2） 差压传感器2用于测量已知液位高度h 产生的差压，即容器底部和液面下方取压点的压力差gh P P P h ρ=−=∆31（3） 由上两式可得 h P P H h H ⋅∆∆=（4）式中 Ｈ—容器内被测液面高度；h —液面下方两固定取压点间的垂直距离；由上式可见，双差压法可消除液位密度ρ变化对液位测量的影响。
毕业设计166基于AT89C52的液位检测系统一、引言液位检测是工业生产过程中常见的一项重要任务，它在许多领域都有着广泛的应用，如化工、石油、医药等。
传统的液位检测方法存在着精度不高、操作复杂等问题，为了解决这些问题，本文设计了一种基于AT89C52的液位检测系统。
二、系统设计1.硬件设计本系统的硬件部分主要包括AT89C52单片机、液位传感器、LCD显示屏和电源模块。
其中，AT89C52单片机作为系统的核心控制单元，负责采集传感器数据、处理信号以及控制LCD显示屏的显示。
液位传感器采用了压阻式液位传感器，它可以通过测量液体压力的变化来实现液位的测量。
该传感器通过模拟电压信号输出，需要通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，然后输入到AT89C52单片机。
LCD显示屏用于实时显示液位的数值，方便操作员监控液位变化情况。
2.软件设计本系统的软件设计主要包括系统初始化、数据采集和数据处理等部分。
系统初始化主要包括对AT89C52单片机的引脚进行初始化设置，包括液位传感器的引脚和AD转换器的引脚。
同时，还需要对LCD显示屏进行初始化设置，包括显示模式、显示位置等。
数据采集部分通过AD转换器将液位传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并存储到单片机的内部存储器中。
采集的数据包括液位的高度、液位的百分比等信息。
数据处理部分主要包括对采集到的数据进行处理，并根据设定的液位阈值进行报警。
当液位超过设定阈值时，系统会通过蜂鸣器发出警报信号，并在LCD显示屏上显示警告信息。
三、实验结果经过实验验证，本系统能够准确地测量液位的变化，并根据设定的阈值进行报警。
当液位超过设定阈值时，系统能够及时发出警报信号，确保液位的安全。
四、总结本文设计了一种基于AT89C52的液位检测系统，经过实验验证，系统能够准确地测量液位的变化，并根据设定的阈值进行报警。
该系统具有操作简便、精度高等优点，可广泛应用于各种工业生产领域中。
摘要液位计算机测量与控制实验系统是为西北工业大学航空学院民航工程系综合实验平台而开发的课程教学实验系统。
液位测量与控制系统集传感器信号的采集、调理、转换、检测和控制为一体，是实时交互式图形界面应用系统。
该系统采集液位信号并用计算机可视化界面实时显示液位高度的变化过程；通过交互式对话框设置期望的液位高度，在检测当前液位的基础上控制进/出水阀门，从而对实际液位高度进行控制。
论文介绍了液位计算机测量与控制系统的结构与功能；分析了硬件系统中测量与控制电路的组成及工作原理；计算了信号调理电路中测量放大器的增益及各元件参数；使用PROTEL软件绘制了信号调理电路图；介绍了多功能数据采集卡NI USB-6008的特点、功能及软件开发平台LabVIEW；分析了系统的软件程序；介绍了液位计算机测控系统的用户使用界面所能实现的功能。
针对实验系统对液位进行开关控制所带来的问题，提出了用PID控制方法进行改进的措施。
关键词：液位测控，压力传感器，信号调理，NI USB-6008 ，LabVIEWABSTRACTThe liquid level measurement and control computer experimental system is a course teaching experimental system which is used to develop the comprehensive experimental platform for Aviation Institute of Civil Engineering of NWPU. The liquid level measurement and control system with real-time interactive graphical interface is of the sensor signal acquisition, conditioning, conversion, testing and control functions. The system acquires the signals of liquid level and computer interface real-time to show the liquid level changing process. Through an interactive dialog box, the desired water level is set. The actual water level is controlled based on the current liquid level detection through the import / outlet valves.The structure and function of the liquid level measurement and control computer experimental system is introduced at first. The hardware system composition and working principle is analyzed, and the gain and each components parameters of measuring amplifier in signal conditioning circuit are calculated. The signal conditioning circuit is drawn with PROTEL, and the features and functions of the multi-function data acquisition card NI USB-6008 and software development platform LabVIEW are introduced. The system software program is also analyzed. For the control problems of import / outlet valves of the liquid level measurement and control computer experimental system, a PID control method is proposed to improve the system performances.KEY WORDS：liquid level measurement and control，pressure sensor，signal conditioning ，NI USB-6008 ，LabVIEW目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 课题背景............................................................................. 错误！未定义书签。
基于传感器的压力液位检测系统设计简介本文档旨在介绍一种基于传感器的压力液位检测系统的设计。
设计目标该系统的设计目标包括但不限于以下几点：- 实时监测液体的压力和液位；- 提供可靠的数据，以便用户能够准确了解液体的状态；- 高度精度和稳定性；- 易于安装和使用。
系统组成该压力液位检测系统主要由以下几个组件组成：1. 压力传感器：用于测量液体的压力，并将其转化为电信号；2. 液位传感器：用于测量液体的液位，并将其转化为电信号；3. 控制器：接收传感器转化的电信号，并进行处理和分析，以得出液体的压力和液位数据；4. 显示屏：用于显示液体的压力和液位数据，使用户能够直观地了解液体的状态；5. 电源供应：提供系统所需的电力。
工作原理该系统的工作原理如下：1. 压力传感器通过测量液体对其施加的压力，将其转化为相应的电信号；2. 液位传感器通过测量液体的液位高度，将其转化为相应的电信号；3. 控制器接收传感器传来的电信号，并根据预设的算法对其进行处理和分析，从而得出液体的压力和液位数据；4. 显示屏将处理后的数据展示给用户，使其能够直观地了解液体的状态。
实施步骤下面是设计该系统的一般实施步骤：1. 进行需求分析，明确系统的设计目标；2. 选择合适的压力传感器和液位传感器，确保其满足系统要求；3. 设计并实现传感器与控制器之间的连接和数据传输；4. 开发控制器的算法和逻辑，确保准确地计算出液体的压力和液位数据；5. 连接显示屏和控制器，并确保其正常工作；6. 进行系统测试和调试，确保其稳定性和精确性；7. 完成系统的安装和部署，并提供使用说明。
总结基于传感器的压力液位检测系统设计是一个复杂而具有挑战性的任务，但通过合理的规划和实施，我们可以实现高精度和可靠的液体状态监测。
该系统的设计目标、组成和工作原理在本文档中得到了详细阐述，并提供了一般的实施步骤。
希望本文档能为设计和开发基于传感器的压力液位检测系统提供一定的指导和帮助。
液位自动控制系统设计引言：液位自动控制系统是一种常见的自动化控制系统，广泛应用于化工、石油、食品等各个行业中。
液位的自动控制可以有效地提高生产效率、减少人力成本和降低事故风险。
本文将介绍液位自动控制系统的设计原理、组成部分和工作过程。
一、设计原理：液位自动控制系统的设计基于液位测量和控制原理。
液位测量通过传感器（如浮子式液位传感器、电容式液位传感器等）实现，传感器将液位信号转换为电信号，并传送给控制器。
控制器通过对液位信号的处理和判断，来决定是否进行控制操作。
二、组成部分：1.液位传感器：用于测量液位，并将信号转化为电信号。
常见的液位传感器包括浮子式液位传感器、电容式液位传感器等。
2.控制器：接收液位传感器传来的信号，并进行处理和判断。
控制器通常包括控制算法、输入输出接口、控制逻辑等。
3.执行器：根据控制器的指令，进行相应的控制操作。
常见的执行器包括电动阀门、电动泵等。
4.电源：为液位自动控制系统提供电能供应。
5.信号传输线路：用于传送液位传感器的信号到控制器。
三、工作过程：1.液位传感器感知液位，并将液位信号转换为电信号。
2.电信号通过信号传输线路送到控制器。
3.控制器接收电信号，并进行处理和判断。
4.控制器根据预设的控制算法和控制逻辑，判断是否需要进行控制操作。
5.如果需要进行控制操作，控制器通过输出接口向执行器发送控制指令。
6.执行器接收控制指令，并进行相应的控制操作（打开或关闭阀门、启停泵等）。
7.控制器周期性地对液位进行监测和判断，以维持液位在设定范围内的稳定。
设计注意事项：在液位自动控制系统的设计中，需要注意以下几个方面：1.液位传感器的选择要符合实际应用场景的要求，具有较高的精度和可靠性。
2.控制器的控制算法和控制逻辑要合理和可靠，能够满足实际生产过程的需求。
3.执行器的选择要考虑其控制能力和响应速度，确保能够及时准确地执行控制指令。
4.信号传输线路的设计要保证信号传输的可靠性和稳定性，避免信号干扰导致控制误差。
液位控制系统设计液位测量是液位控制系统设计的基础，常用的液位传感器有浮球式、电容式、超声波等。
浮球式液位传感器通过测量悬挂在容器内的浮球悬浮的高度来获取液位信息，适用于液位要求较低的场合。
电容式液位传感器采用电容原理进行测量，能够实现较高精度的液位测量，适用于液位要求较高的场合。
超声波液位传感器通过测量超声波在液体和气体界面之间传播的时间来获取液位信息，具有非接触式、测量范围大的特点，适用于对容器形状较为复杂的场合。
液位控制系统的控制方法分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制是指通过设定液位设定值，根据液位传感器测量值，直接调节控制阀门或启停泵等执行器的开度或启停，以实现设定的液位控制精度。
闭环控制则是在开环控制的基础上，将液位测量值与设定值进行比较，通过控制器调节执行器的开度或启停，使液位保持在设定值附近，从而实现闭环控制。
闭环控制相比开环控制具有更高的控制精度，但也更加复杂。
液位控制系统的控制策略有多种，常见的有比例控制、比例-积分控制和模糊控制等。
比例控制是指根据液位偏差与设定值之间的比例关系，调节执行器的开度或启停，以实现液位控制。
比例-积分控制在比例控制的基础上引入积分环节，用来消除永久性偏差，提高控制精度。
模糊控制则是通过模糊逻辑运算，根据液位偏差和变化率的大小，调节执行器的开度或启停，以实现液位控制。
模糊控制相比传统控制方法，在非线性、时变和多变量系统中具有更好的适应性和鲁棒性。
在设计液位控制系统时，需要综合考虑测量精度、响应速度、控制精度和系统稳定性等因素。
同时，还需要结合具体应用场景的要求，选择合适的液位传感器、控制方法和控制策略，以实现高效、稳定、可靠的液位控制。
总之，液位控制系统设计需要综合考虑液位测量、控制方法和控制策略等方面的要素，以实现对液位的精确控制。
在设计过程中，需要选取合适的液位传感器，确定控制方法和控制策略，并进行系统调试和优化，以实现系统的高效性、稳定性和可靠性。
《基于机器视觉的丙烯聚合过程液位检测系统设计》一、引言在丙烯聚合过程中，液位检测是关键环节之一。
传统的液位检测方法主要依赖于人工观察和测量，不仅效率低下，而且容易受到人为因素的影响，导致误差和安全问题。
随着机器视觉技术的快速发展，基于机器视觉的液位检测系统逐渐成为研究热点。
本文旨在设计一种基于机器视觉的丙烯聚合过程液位检测系统，以提高检测效率和准确性。
二、系统设计目标本系统的设计目标主要包括以下几个方面：1. 实现高精度的液位检测，减少人为因素导致的误差。
2. 提高检测效率，实现实时监测和自动报警。
3. 确保系统安全可靠，降低操作人员的劳动强度。
4. 具有良好的扩展性和适应性，适应不同环境和工艺需求。
三、系统设计原理本系统采用机器视觉技术，通过摄像头采集丙烯聚合过程中的液位图像，然后通过图像处理和分析算法，实现对液位的实时检测。
系统主要包括以下几个部分：1. 图像采集模块：通过高清摄像头采集液位图像。
2. 图像处理模块：对采集的图像进行预处理、特征提取和边缘检测等操作，为液位分析提供数据支持。
3. 液位分析模块：根据图像处理结果，通过算法分析液位高度和变化趋势。
4. 报警模块：当液位超出安全范围时，系统自动发出报警信号。
5. 控制模块：根据报警信号和液位分析结果，控制相关设备进行相应的操作。
四、系统实现1. 硬件设备选型与配置根据系统设计目标，选择合适的摄像头、图像处理器和控制器等硬件设备。
摄像头应具有高分辨率和低噪声等特点，以确保图像质量。
图像处理器应具有强大的计算能力和高效的图像处理算法。
控制器应具有较高的稳定性和可靠性，以保障系统的正常运行。
2. 软件算法设计软件算法是本系统的核心部分，包括图像处理、液位分析和报警控制等算法。
图像处理算法应具有预处理、特征提取和边缘检测等功能，为液位分析提供准确的数据支持。
液位分析算法应具有高精度和高效率的特点，能够实时分析液位高度和变化趋势。
报警控制算法应根据液位分析结果，自动发出报警信号并控制相关设备进行操作。
单片机课程设计报告书液位监测系统一、设计目的1. 采用单片机、ADC0809、压力传感器为主要器件，设计水深检测系统；2. 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解；3. 掌握定时器、外部中断的设置和编程原理；4. 通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。
二、设计要求1.压力变送器输出为4-20mA电流信号，通过转换电路把其转换为电压信号；2.处理模拟信号并显示其实际水的深度数值。
三、设计器材四、设计方案及分析1. 单片机最小系统电路单片机最小系统电路如图1所示，由主控器STC89C52、时钟电路和复位电路三部分组成。
单片机STC89C52作为核心控制器控制着整个系统的工作，而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号，复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
图1 单片机最小系统2. 时钟电路STC89C52 单片机芯片内部设有一个由反向放大器所构成的振荡器。
19脚(XTAL1)为振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端，18脚(XTAL2)为振荡器反相放大器的输出端。
在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元器件，内部振荡电路就会产生自激振荡。
本系统采用的定时元器件为石英晶体（晶振）和电容组成的并联谐振回路。
晶振频率为12MHz，电容大小为33pF，时钟电路如图所示。
图2 时钟电路（晶振）3. 复位电路STC89C52的复位是由外部的复位电路来实现的,复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式,本设计采用的是最按钮复位电路,其电路图如图所示。
图3 复位电路4．数码管显示电路LED又称为数码管，它主要由8段发光二极管组成的不同组合，可以显示a～g为数字和字符显示段，h段为小数点显示，通过a～g为7个发光段的不同组合，可以显示0～9和A～F共16个数字和字母。
LED可以分为共阴极和共阳极两种结构。
共阳极结构即把8个发光二极管阳极连在一起。
基于单片机的超声波液位测量系统的设计1 绪论1.1 课题背景及研究意义液位测量广泛应用于石油、化工、气象等部门，实现无接触、智能化测量是当前液位测量的发展方向。
随着工业、建筑业、农业、军事等领域的不断发展，计算机、微电子、传感器等高新技术的应用与研究，传统的液位测量方法在很多场合已无法满足人们的需求，由此很多先进的测量工具应运而生。
按照应用习惯将这些测量工具分为接触式和非接触式两大类。
接触式液位测量主要有：人工检尺法、浮子测量装置、伺服式液位计、电容式液位计和磁致伸缩式液位计等。
它们共同的特点是感应元件与被测液体接触，因此存在一定的磨损且容易被液体粘住或腐蚀。
非接触式液位测量出现了微波雷达液位计、射线液位计、激光液位计及超声波液位计等。
它们共同的特点是感应元件与被测液体不接触，测量仪器不受被测介质的影响，这就大大解决了在粉尘多情况下，给人类引起的身体接触伤害，腐蚀性质的液体对测量仪器的腐蚀，触点接触不良造成的误测情况。
但前几种方法由于技术难度大，成本高，一般用于军事工业，而超声波液位计由于其技术难度相对较低，且成本低廉，适用于民用推广。
1.2 液位计的现状1.2.1 接触型液位仪表接触型液位仪表主要有人工检尺法、浮子测量装置、伺服式液位计、电容式液位计以及磁致伸缩式液位计。
（1）人工检尺法：利用浸入式刻度钢尺测量液位，取样测量液体温度和密度，通过计算得到液体的体积和重量，这是迄今为止依然在全世界范围内广泛使用的液位测量方法，也可以把它用作现场检验其他测量仪表的参考手段。
该方法分为实高测量和空高测量两种。
人工检尺法一般精度为±2mm，通常至少测量两次，两次结果相差不得超过±lmm。
人工检尺法具有测量简单、直观、成本低等优点，但需要检测人员动手测量，不适合恶劣环境下的操作。
另外，需要较长的测量时间，难以实现在线实时测量，即实时性较差且需手工处理数据，不利于数据的计算机管理。
（2）浮子测量装置：浮子式测量装置采用大而重的浮子作为液位测量元件，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。
油田单井罐液位检测报警系统方案设计一、方案概述本方案是为解决油田单井罐液位检测问题而设计的，旨在通过安装传感器与控制系统，实现对油田罐液位的实时监测和报警通知功能，保障生产安全。
该系统涵盖了传感器、数据采集、控制器、报警模块等组成部分，支持现场和远程监测与控制，能够满足油田现场实际需求。
二、系统组成1.传感器液位传感器采用高精度、高可靠的智能液位传感器，其测量范围可根据现场量程情况进行自定义，支持多种信号输出方式，并具有防腐、防爆等功能，能够在恶劣环境下长期稳定工作。
2.数据采集采用高精度、高速的数据采集模块，能够精确采集液位传感器输出的模拟信号，并进行数字化处理。
该模块具有电源保护、过压保护、射频干扰过滤等功能，能够保证信号的准确性和稳定性。
3.控制器控制器采用工控机或嵌入式系统，通过采集模块获取液位数据，实现液位数据的处理、存储、显示、控制与管理功能，能够实现本地和远程监控与控制。
该控制器可以通过RS485/232、以太网或无线通信方式与上位机或其它设备进行数据交互。
4.报警模块报警模块采用声光报警器，能够在罐液位达到预设报警值时发出声光提醒，以及与控制器配合，通过条件语句的判断，实现对液位异常情况的自动报警。
三、系统特点2.实时监测：通过精准的液位传感器和数据采集模块，实时监测油田单井罐液位信息，并及时反馈给控制器。
3.远程监测：控制器支持通过无线通信方式实现远程监测，可以随时获取罐液位信息，并通过网络实现数据传输和远程控制。
5.易于维护：系统结构简单，易于维护，保障生产线持续运行，减少故障率和停机时间。
四、总结本方案通过科学的设计和合适的组件配合，能够满足油田单井罐液位监测的需求，具有高可靠性、实时监测和远程监测等特点，为油田生产安全保驾护航。
同时，为了更好地适应油田现场实际情况，可以通过对控制器的定制或网络协议的改进实现更多的功能。
液位测量系统设计专业：自动化班级：自控1202学号：***************目录摘要： (3)关键词： (3)一、液位检测方法简介 (3)简述各种液位计的特点 (5)1 超声波液位计|物位计 (5)2 静压液位计 (6)3 雷达液位计 (6)4 磁致伸缩液位计 (6)5 差压式液位计|物位计 (6)6 磁翻板或磁翻柱液位计 (7)7 伺服式液位计 (7)8 电容式液位计 (7)9 射频导纳液位计 (7)10 浮筒液位计 (8)11 钢带液位计 (8)12 静磁栅液位计 (8)几种常见液位计性能比较 (9)二、液位测量系统设计 (10)2.1液位测量原理 (10)2.2补偿设计 (11)2.3测量系统结构 (12)2.4误差分析 (13)三、总结 (14)四、参考文献 (14)实验设计摘要：设计一套液位测量系统，要求测量范围0~2000mm，系统测量精度0.1%。
利用单片机加以控制，挡板补偿方法减小误差，提高传播时间的测量准确度来提高精度。
关键词：液位检测、超声波一、液位检测方法简介常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等，测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。
其测量原理和特点如下：1、连通器式就是应用最普通的玻璃液位计。
它的特点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，但易破损，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。
2、浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。
(1)恒浮力式液位计恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量；(2)变浮力式液位计变浮力式亦称沉筒式液位计，当液面不同时，沉筒浸泡于液体内的体积不同，因而所受浮力不同而产生位移，通过机械传动转换为角位移来测量液位。
此类仪表能实现远传和自动调节。
3、吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。
压缩空气经过过滤减压阀后，再经定值器输出一定的压力，经节流元件后分两路：①一路进到安装在容器内的导管，由容器底部吹出；②另一路进入压力计进行指示。
当液位最低时，气泡吹出没有阻力，背压力零，压力计指零；当液位增高时，气泡吹出要克服液柱的静压力，背压增加，压力指示增大。
因此，背压即压力计指示的压力大小，就反映了液面的高低。
吹泡式液位计结构简单、价廉，适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位，但精度较低。
4、差压式液位计有气相和液相两个取压口。
气相取压点处压力为设备内气相压力；液相取压点处压力除受气相压力作用外，还受液柱静压力的作用，液相和气相压力之差，就是液柱所产生的静压力。
这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。
5、电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。
它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。
两电极间的介质即为液体及其上面的气体。
由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。
反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。
所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。
电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。
电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。
6、超声波物位计是利用超声波在气体、液体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗不同的性质来测量两种介质的界面。
此类仪表精度高、反应快，但成本高、维护维修困难，都用于要求测量精度较高的场合。
7、放射形物位计是利用物位的高低对放射形同位素的射线吸收程度不同来测量物位高低的，它的测量范围宽，可用于低温、高温、高压容器中的高粘度、高腐蚀、易燃易爆介质物位的测量。
但此类仪表成本高，使用维护不方便，射线对人体危害性大简述各种液位计的特点1 超声波液位计|物位计由微处理器控制的数字液位|物位仪表，介质几乎不受限制，可以应用于各种液体和固体物料高度的测量的复杂工况，可实现测量值的温度补偿。
非接触的测量，测量精度高，操作简单，界面直观等。
2 静压液位计产品小巧、轻便、灵敏而具有高性能，具有便利的安装和使用方便。
主要应用于城市给排水、水处理厂、水库、河流、海洋、储油罐、装有糊状物的罐及石油、化工、冶金、电力等部门的液位及其它敞开式容器液体的液位测量，被测液体无论是水、油、酸、碱、盐及粘稠性液体，都能高精度地测量。
3 雷达液位计在恶劣条件工作适用范围广，几乎可以测量所有介质。
包括有毒的，腐蚀性介质，固体、液体，粉尘性、浆状介质，都可以进行测量。
测量连续准确,无须维修，可行性强,维护方便，操作简单。
非接触测量，不受温度、压力、气体等的影响。
4 磁致伸缩液位计是利用磁致伸缩原理所开发的测位产品，输出信号为绝对数值，不会对数据接收构成问题，无须重新调整零位。
内部构造是非接触的，不会对传感器造成任何磨损。
输出直接，无须再加装输出接口。
输出精确可靠，传感器坚固耐用，寿命长，无须定期维修或校正。
5 差压式液位计|物位计通过表压信号反映液位高度，安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。
为比较成熟的液位测量仪表，测量精度较高，维护量少，需要重视维护；6 磁翻板或磁翻柱液位计就地显示无须电源，显示部分和介质完全隔离，不会因介质污染显示条而使观测受到影响，根据用户需要调节开关点位置，安装捆绑式液位变送器，输出 4～20mA 信号，可实现远距离检测或控制。
维护量小，维修费用低。
7 伺服式液位计主要应用在(无腐蚀性的液体）轻油品的高精度测量中。
基本原理同钢带式液位计，有精确的力传感器以及伺服系统，精度高，能够达到1mm，安装调试比较复杂，接触式液位计，价格高。
8 电容式液位计具有极高的抗干扰性和可靠性，解决了温度、湿度、压力及物质的导电性等因素对测量过程的影响。
能够测量强腐蚀性的液体，如酸、碱、盐、污水等。
9 射频导纳液位计是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的新型物位控制技术，是电容式物位技术的升级。
10 浮筒液位计根据浮力原理，液位上升时翻柱由白色转为红色，下降时由红色转为白色，从而实现液位指示。
11 钢带液位计是利用力学平衡原理设计制作的，实用性强、测量范围大、精度高性能稳定、使用寿命长、便于维护等优点。
12 静磁栅液位计直接输出绝对液位数据，量程长、分辨度适中、无接触特点，失电后能长时间保存绝对液位数据。
耐冲击、防水、抗油、抗粉尘、抗污染、不怕泡沫、读数直观精确、具有多种输出信号、与车间现有的控制网络联结方便、便于维修置换等性能使其成为液位检测与控制的首选设备。
几种常见液位计性能比较液位计液位测量温度测量密度测量界位测量体积测量质量测量安装情况价格费用钢带误差小重要无法测量无法误差小取决于温度、密度复杂低伺服精度高重要误差大误差小误差小取决于温度、密度简单比较高雷达精度高重要无法测量无法误差小精度高简单高静压误差小不重要误差小无法误差大取决于温度、密度复杂比较高磁致精度高重要无法测量精度高误差小取决于温度、密度复杂高声波精度高不重要无法测量无法误差小取决于温度、密度复杂高液位计轻油原油重油沥青液化气腐蚀性介质浮子钢带好好好差差差伺服好好一般差好差雷达好好好好好好静压好好一般差一般好磁致好好好差好好声波好好好好好好超声波液位计具有精度较高，声波传递稳定，适合场合广泛因此选用超声波液位计测量。
二、液位测量系统设计2.1液位测量原理超声波物位计工作原理是由超声波换能器（探头）发出高频脉冲声波遇到被测物位（物料）表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示：S=C×T/2。
即：距离 [m] = 时间×声速/2 [m]设计指标超声波液位计液体量程：0~2000mm精度：±2 mm OR 0.1%供电：24VDC；220VAC超声波液位计显示：清晰的多行文本图解显示、包络线显示外壳材质：塑料透明显示盖超声波液位计典型应用：污水提升泵站、污水处理池、废水、泥浆、石灰浆、地下油罐、流动性好的固体粉料、颗粒料。
2.2补偿设计由于超声波的传播速度会受到传播介质温度、密度的影响，所以在实际测量过程中会有较大的误差。
此时，应设计补偿。
使用温度补偿法时，由于只考虑到温度对超声波速度的影响，没有考虑气体的密度，压强，湿度，气体中的悬浮颗粒等的影响，所以，此种补偿方法只适用于精度要求不高的液位检测系统。
我的补偿方法为实测声速补偿（设置校正具）。
如图所示，在发射探头前安装一块挡板，挡板与探头间的距离为固定值L，当探头发射超声波时，挡板能将一部分超声波反射到探头，探头接收到反射波后，计算发射超声波到接收的时间为t’，则可计算出超声波的实际传播速度：V=2L/t’式中，L为挡板与探头间的距离（固定值）t’为发射超声波到接收的时间2.3测量系统结构超声波换能器发出声波遇到被测物位表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号。
声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比。
系统的工作原理：电源电路生成+5V直流电供给单片机使用。
利用传感器进行液位检测，把测得的数据送入数据转换电路，测得的数据就会模拟量变为数字量，然后送入单片机处理，最后由显示电路显示出来，用键盘按键设置液位上限和下限，超过液位或流速的预定值实现自动报警功能，提醒工作人员及时进行处理。
2.4误差分析此系统采用挡板补偿，因此系统误差由测量距离传播的时间误差引起，当计时达到一定精度时，系统就可以满足设计指标。
指标要求测量精度误差小于2mm，假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温)忽略声速的传播误差。
测距误差t<(0.002/344) ≈0.000005814s 即5.814ms。
在超声波的传播速度是准确的前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级，就能保证测距误差小于2mm的误差。
三、总结本次实验利用了超声波测距原理实现了非接触式液位测量系统的设计，采用的补偿设计也有效的减小了超声波速度随温度等变化引起的液位测量误差。
可以说此种液位测量系统性能稳定、精度高、简单方便，可维护性好,能很好的适应工业现场的复杂环境。
但是在设计时，我遇到了很多困难，也查阅了许多资料，关于系统各种电路的设计确实不会，所以，本设计没有提供系统电路的设计。
四、参考文献《自动检测技术与装置》张宏建、黄志尧等《超声波液位测量系统设计》阳华忠、孙传友《超声波测距系统中的误差来源及补偿》张卫东、张圣训《液位自动检测的现状与发展》李丽宏谢克明《百度文库》。
