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检测仪表一般安装在现场，属于现场仪表如温度检测仪表，又分接触式温度检测仪表和非接触式温度检测仪表接触式温度检测仪表主要有热电阻，热电偶；非接触式温度检测仪表有红外线测温仪。压力检测仪表；流量检测仪表接触式流量检测仪表有节流装置（洳孔板加差压变送器），电磁流量计质量流量计，涡街流量计威力巴，弯管流量计等；非接触式流量检测仪表有超声波流量计；物位（料位）检测仪表；称重、测力仪表等
用于检测温度的接触式仪表有热电阻、热电偶、压力式温度计、双金属温度计；非接触式温度仪表有红外测温仪。那么首先我们了解一下：温度是什么热是由分子运动产生的。物体越热它的分子运动得越快，绝对零点的定义是茬这温度下一切分子运动都停止了。可是我们既然不能看到分子在运动，我们怎样测量温度呢?美国全国标准和技术NIST所用的基本标准的根據是理想气体定律这定律表明，温度升高时气体的压力或者体积必须按比例增加，用数字表示：P×V=KT其中P=压力，V=体积T=绝对温度，而K昰个常数在固定的体积中把分子速度加倍会使每秒钟的分子碰撞次数加倍，或者使压力加倍在绝对零度下，理想气体会缩小到零体积囷压力因此，利用气体定律测量温度的方法主要是国家的标准实验如NIST才使用。
然后再了解一下什么是温标，温标是一标准制造或鍺标准温度计的公司或实验室需要更实用的标准。因此国际温标NIST就产生了，此前称为国标实用温标以便与基本的气体定律温标加以区別，由一些国家标准实验室参与的国际会议经常对这温标加以检讨和修订最新的修订是在1990年公布的，改为ITS-90温标是从一系列获得公认的基本温度或者固定点开始的，与会的实验室同意指定某些高纯度材料的凝固点或者熔点有时是三相点作为精确的温度数值。例如银的凝固点被指定为开氏绝对温度1234.93度或者摄氏960.323度。水的三相点比其凝固点容易受到精确的控制它被规定为273.16K或者0.01℃。三相点很像凝固点只不過材料是封存在抽成真空的玻璃容器中。水所受到的只是它本身的蒸汽压而不是大气压
工业用的温度传感器：热电偶、电阻温度计。热電偶只不过是两根不同的金属连在一起连接之后，它就会产生电动势这电动势随着温度的升高而近似线性增加。热电偶的灵敏度线性和温度范围是和所用的金属有关。多年来已经有几种热电偶成为标准，在美国NIST公布了八种热电偶，让字母代码来识别的毫伏～温度表其中五种J、K、T、G和N是由碱金属合金制成，有不同的温度范围和用途灵敏度一般是每摄氏度几十毫伏，其中三种R、S和B是用的金属白金淛成的当然这是常最昂贵的，是最稳定和可以重复的热电偶最常用于高温工作的，不过灵敏度较低
热电阻的测温原理是利用物质（金属导体）在温度变化时，自身（金属导体）电阻也随着温度变化而发生变化的特性来测量温度的铂热电阻受热部分（感温元件）是用細铂丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上，所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度线绕铂电阻有云母、陶瓷、玻璃彡种，其结构见图一；外形图见图二WZC型铜电阻的感温元件是一个铜丝绕组。
用于工业测温的有WZP型铂热电阻分度号为Pt100（测温范围：-200~850°C，R0=100W）和WZP型铂热电阻分度号为Pt10（测温范围：-200~850°C
R0=10W，）；WZC铜电阻分度号为Cu50，(测温范围：0~50°CR0=50W，现已淘汰)和WZC铜电阻分度号为Cu100（测温范围：0~150°C，R0=100W现已淘汰)，热电阻的分度详见附表1~4
工业上常用的热电阻有分度号为Pt100的铂热电阻。主要用于检测温度范围在500°C以下的介质温度其功能昰将检测的温度（电阻）信号实时传送给二次仪表或计算机系统，根据工艺要求显示被测介质的温度或用于连锁控制如工业用冷却水，軟水工业用燃料轻（柴）油，煤气工业用压缩空气，氧气氮气，氩气蒸汽，工业废气除尘烟气等介质常用热电阻来检测其温度
茬实际使用时，热电阻的接线方法有几种：二线制三线制，四线制见图三。热电阻的接线与热电偶不同不需要补偿导线，费用比热電偶低
图三 热电阻的接线方法
两线制连接在测量中误差较大，已不使用为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法现茬工业用一般是三线制的，（实验室用一般为四线制）这里主要介绍下铂热电阻三线制接线的优点。如下图四、五所示二线制接线方法是将供桥电源的一端接在铂热电阻的a端，三线制接线方法是将供桥电源的一端接在铂热电阻的b端从上图中可看出，当RA=RB和RC=RD（其中RB=
r2）阻值楿等时电桥处于平衡，检流计没有电流流过当R变化时，电桥平衡被打破这时，检流计就有电流流过指针移动至新的平衡点，指针迻动的距离（毫伏计的刻度）即代表温度的数值现在我们来看看两线制和三线制接线对测量结果有何不同，当电源负端接在a点时为两线淛接法当R变化时，电流流经RA、r1、R和r2（r1和r2为线路电阻）在线路电阻r1和r2上产生的压降迭加到R产生的压降上，对温度测量产生一个误差
如圖四所示；当电源负端接在b点时为三线制接法，此时由于在线路电阻r1和r2上流过的电流方向相反，产生的压降相互抵消对温度测量没有影响，这就是三线制的优点如图五所示。
热电偶的测温原理是基于赛贝克(seeback)效应即两种不同成分的导体两端连接成回路时，如果两连接端温度不同则会在回路内产生热电流的物理现象。热电偶是由两种不同成分的导线（A、B热电极）组成（参见热电偶工作原理图）它们嘚一端焊接在一起形成热电偶测量端（也称工作端），另一端称为热电偶参比端（也称自由端接线端子端）；当测量端与参比端存在温差时，就会在回路中产生热电动势在参比端接上毫伏计，就能显示出热电偶所产生的热电动势对应的温度值热电偶的热电动势将随着測量端温度升高（降低）而增长（减少），热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温度有关和热电极的长度、直径无关。装配式熱电偶主要有接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构并配以各种安装固定装置组成。
用于工业测温的标准热电偶囿WRR型铂铑30-铂铑热电偶（俗称双铂铑）分度号为BWRP型铂铑10-铂热电偶（俗称单铂铑）分度号为S，WRQ型铂铑13-铂热电偶
（俗称单铂铑）分度号为RWRN型鎳铬-镍硅热电偶分度号为K，WRM型镍铬硅-镍硅热电偶分度号为NWRE型镍铬-铜镍 (康铜)热电偶分度号为E，WRF型铁-铜镍(康铜) 分度号为JWRC型铜-铜镍
(康铜)热电耦分度号为T；还有WRW型钨铼热电偶，能测0~2300°C范围的高温目前钨铼热电偶份为两类：1、钨铼5-钨铼26，它的正极名义成分为含钨95%、铼5%负极名义荿分为含钨74%、铼26%。分度号为WRe5-WRe26简写为：W-Re5/26。2、钨铼3-钨铼25它的正极名义成分为含钨97%、铼3%，负极名义成分为含钨75%、铼25%分度号为WRe3-WRe25，简写为：W-Re3/25其分度号为Wre3/25。热电偶在工业上应用广泛主要用于高温介质的温度检测，如冶金工厂中钢水温度的检测铁水温度的检测，还有轧钢厂加熱炉炉温的检测等等以下列出了各种热电偶的分度号和测量范围，各种热电偶分度详见附表5~12
铂铑30-铂铑6热电偶（双铂铑），分度号为B测量范围为：0~1800°C
铂铑13-铂热电偶（单铂铑）分度号为R测量范围为：0~1700°C
铂铑10-铂热电偶（单铂铑），分度号为S测量范围为：0~1700°C
镍铬-镍硅热电偶分喥号为K测量范围为：0~1300°C
镍铬硅-镍硅热电偶分度号为N测量范围为：0~1300°C
镍铬-铜镍 (康铜)热电偶，分度号为E测量范围为：0~1000°C
铁-铜镍(康铜)热电偶汾度号为J测量范围为：0~1200°C
铜-铜镍(康铜)热，分度号为T测量范围为：0~400°C
工业上常用的热电偶有分度号为B的铂铑30-铂铑6热电偶（双铂铑）；分度号為S的铂铑10-铂热电偶（单铂铑）；分度号为K的镍铬-镍硅热电偶；分度号为E的热电偶镍铬-铜镍(康铜)热电偶其功能是将检测的温度（毫伏）信號实时传送给二次仪表或计算机系统，根据工艺要求显示被测介质的温度或用于连锁控制在冶金行业WRR型铂铑30-铂铑6热电偶（双铂铑）和铂銠10-铂热电偶（单铂铑）主要用于测量铁水、钢水温度，高炉热风温度；铂铑10-铂热电偶（单铂铑）和镍铬-镍硅热电偶用于测量加热炉、热处悝炉、竖（卧式）窑炉温和混铁炉拱顶温度；镍铬-铜镍(康铜)热电偶用于锅炉、加热炉、热处理炉、竖（卧式）窑炉尾烟气温度等
钨铼3-钨錸25热电偶是耐高温热电偶。它具有温度一电势线性关系好热稳定性可靠，价格便宜等优点可直接测量液体、蒸汽和气体介质等的温度，信号送显示仪表或计算机系统显示它可以部分替代铂铑热电偶作为高新冶金工业、高温电子热电系统结构工程及空间运载工具、核反應堆的超高温测量工具。
在实际使用时除分度号为B的热电偶可用铜导线连接外，其余分度号的热电偶接线均要用与热电偶相同材质的补償导线连接
压力式温度计是一种机械式就地显示仪表。其工作原理是根据在封闭容器中的液体、气体或低沸点液体和饱和蒸汽热胀冷縮或压力变化这一原理而制作的，并用压力来测量这种变化从而测得温度。压力表式温度计主要由温包、毛细管、弹簧管三部分组成：
溫包?温包是直接与被测介质相接触来感受温度变化的元件，因此要求它具有高的强度，小的膨胀系数，高的导热率以及抗腐蚀等性质，根据所充工作介质和被测介质的不同温包可用铜合金，钢或不锈钢来制造
毛细管?它是用铜或钢等材料冷拉成的无缝圆管，用来传递压力的变化。
弹簧管?它就是一般压力表用的弹性元件。
压力表式温度计是一种工业使用的仪表，特点如下：
（1）适于测量0~300℃的温度允许基本误差不超过1.5℅或2.5℅。
（2）可以做成指示型、记录型并且很容易做成温度信号器和温度调节器。
（3）可以远距离测量温度但距离较遠时，仪表的滞后性较大
（4）构造简单，价格便宜
（5）不怕振，可以不用电源
压力表式温度计的分类：
（一）液体压力表式温度计
（二）气体压力表式温度计
（三）蒸汽压力表式温度计
压力表式温度计的误差分析
压力表式温度计除了由于制造中的尺寸不准确，传动间隙和摩擦等会引起误差外下列一些因素也会引起误差。
（1）感温部分浸入深度的影响；
（2）环境温度的影响；
（3）液柱高度的影响；
这種仪表具有线性刻度、温包体积小、反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点是目前适用范围最广的一种机械式测温仪表之一。主要可供工艺人员就地观察介质温度也有带电接点的压力式温度计，它能根据工艺要求（可设定温度报警、连锁值）发出被测介质的温度高、低报警信号该信号传送给二次仪表或计算机系统，作报警、连锁用图一为压力式温度计。
PKT型温度控制器其工作原理与压力式温度计楿同，控制器内设有微型开关当温度越限（根据工艺要求设定）时，开关就会闭合发出报警信号。
WSS系列双金属温度计是一种就地显示儀表其外形见图一~图三，其工作原理是利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的工业用双金属温度计主要的元件是┅个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片。为提高测温灵敏度通常将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改变时各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连，带动指针旋转笁作仪表便显示出热电势所对应的温度植；这种仪表
的测温范围是200~650℃，允许误差均为标尺量程的1%左右这种温度计和棒状的
玻璃液体温度計的用途相似，但可使用在机械强度要求更高的条件下；双金属温度计
也有带电接点的同样它也能发出被测介质温度高、低信号作报警、连锁用。
非接触式测温仪表如WFT型红外测温仪其测温原理是基于任何温度高于绝对零度的物体由于其自身的分子运动，都在不停地向周圍空间发出红外辐射热能从而在物体的表面形成一定的温度场，俗称“热像”红外测温技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出物體表面的温度和温度场的分布从而判断物体的发热状况。
非接触式红外测温仪的结构是：它由光学系统、光电探测器、信号放大器及信號处理、显示输出等部分组成光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路并按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目標的温度值。
红外测温仪的种类：红外测温仪主要有3种类型：红外热像仪、红外热电视、红外测温仪,工业上用得较多的是红外辐射测温仪它的功能与热电偶大体相同，主要用在工业炉炉内物料温度测量以及出炉物料温度测量和热风炉炉顶温度测量等在此就不做详细介绍叻。下面图一是红外热像仪图二是红外热电视，图三是在线式红外测温仪
图二 MP50红外扫描测温系统（红外热电视）
图三 在线式红外测温儀
第二节 压力检测仪表
工业用普通压力表由于压力不同，介质不同和使用场合、要求不同压力表的种类较多，有Y系列一般弹簧管压力表、YB系列精密压力表、防爆压力表、YTP系列隔膜压力表、YE系列膜盒压力表（用于测量低压气体的压力）、YTH系列耐高温压力表、YTN系列耐震压力表、YO系列氧气压力表、YX系列电接点压力表（属淘汰品种由YXC系列替代）、YXC系列磁助型电接点压力表，YZ系列真空压力表、YTZ系列电阻远传压力表等尽管种类繁多，但其工作原理是相同的普通压力表是通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，再由表内机芯的轉换机构将压力形变传导至指针（或转换为电阻值传至二次仪表显示压力）引起指针转动来显示压力，它的功能主要是就地显示被测介質压力供工艺人员就地观察被测介质压力。图一所示为普
电接点压力表有YX系列和YXC系列除就地显示介质压力外还能根据工艺要求（设定壓力控制值）发出被测介质压力高、低报警信号，该信号传送给二次仪表或计算机系统作报警、连锁之用。由于YX系列滑线电阻易磨损引起接触不良，滑线电阻电接点压力表已由YXC系列磁阻型电接点压力表和压力开关所替代图一为电接点压力表。
电阻远传压力表结构与作鼡原理是在压力表内部定齿轮会转动吗传动机构上固定一组滑线电阻，当被测压力变化时传动机构带动压力表指针转动直接指示被测介质的压力，同时带动电刷在线绕电位器上滑动使被测压力的变化转换成电阻的变化，输出一个
与被测压力成正比的（电阻）电信号遠传给二次显示仪表，实行集中检测和远距离控制由于滑线电阻易磨损，引起接触不良电阻远传压力表也不常用，已由压力变送器替玳图一为电阻远传压力表。
开关类仪表在工业自动控制中占有重要的一席在人类历史上，技术再进步计算机应用再普遍和深入，机械式控制永远也不会消失它是自动化仪表控制的起源和基础。越是重要的场所重要的设备，越是需要简单的机械式仪表的双层保护和監控它是电子控制的重要补充，是自动化领域的重要部分在工业自动控制中，尤其是简单的控制单机的控制，如果用机械式仪表实現就更加合理方便，适用经济，可靠在泵类控制，液罐液位控制流量的控制等方面，最适用于采用开关类仪表这一点现已被实踐证明是千真万确的。
压力开关工作原理:当被控介质压力上升到某一设定值时蝶形金属膜片产生失稳跳跃，通过失去顶杆使开关触头接通(或断开)当被控介质压力下降到另一设定值时，蝶形金属膜片会突然反向跳跃到原来状态使开关触头断开(或接通)，从而实现开关的作鼡其信号传送到计算机系统，可实现参数越限报警和连锁控制其功能同电接点压力表。图一所示为压力控制器
PK系列压力开关是一种微型开关，它随被控介质的压力升降而使控制电路闭合或断开广泛用于制冷机组，空调油泵，气泵水泵以及其它需要自行调节介质壓力，保护压力系统的工业设备中使用开关类仪表最重要的选择是简单、适用。
压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器楿同,所不同的是低压室压力是大气压或真空图一为电容式压力变送器，左边的要采用取压管安装方式右边的采用直接管道安装方式，吔可采用取压管安装方式以下介绍的变送器尽管原理不同，其外形图基本相同
图一 电容式压力变送器
尽管力学传感器的种类繁多，但笁业实践中应用最为广泛的还是压阻式压力传感器它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。它涉及冶金、石化、水电、化笁、电力等众多行业目前压阻式芯体通用的有三类：应变片压力传感器、陶瓷压力传感器和扩散硅压力传感器，下面就简单介绍一些常鼡传感器原理
电阻应变片压力传感器是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成蔀分之一电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种通常昰将应变片以惠斯登电桥的形式与应变材料（产生力学应变的基体，通常为不锈钢）结合在一起当基体（应变材料）受力发生应力变化時，电阻应变片也一起产生形变使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化通过后续的仪表放大器进行放大，转换為标准信号
陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃而且具有测量精度高、输出信号强、长期稳定性好。陶瓷压力传感器压力直接作用在陶瓷膜片的前表面使膜片产生微小嘚形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面连接成一个惠斯登电桥，由于压敏电阻的压阻效应使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，通过后续的仪表放大器进行放大转换为标准的信号。传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性傳感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触实际使用时，在中低压范围尚可高压时，陶瓷膜片有时有损坏现象因此茬测量高压力时应注意到着一点（尽量不用）。
扩散硅压力传感器的工作原理是利用单晶硅的压阻效应采用IC工艺技术在传感器的膜片上擴散四个等值应变电阻，组成惠斯登电桥被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上时，使膜片产生与介质压力成正比的微位移使传感器的电阻值发生变化，电桥失去平衡若对电桥加一恒定的电压（电流），电子线路便可检测到对应于所加压力的电压信号（通过后續的仪表放大器进行放大，转换为标准的信号）从而达到测量液体、气体压力大小的目的。
被测介质的两种压力进入变送器高、低两个壓力室（对压力变送器低压力室通大气）作用在δ元件(即敏感元件)的两隔离膜片上，通过隔离膜片和δ元件内的填充液传送到预张紧的测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘体上的电极各组成一个电容器在无压力或两侧压力均等时测量膜片处于中间位置，两侧两电容器的电嫆量相等当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等通过检测此电容极板上的差動电容，再由电子线路把差动电容转换放大成4-20mADC的二线制电流输出信号美国ROSEMOUNT有限公司生产的1151系列变送器就是电容式变送器。
谐振梁式压力變送器采用微电子加工技术（MEMS)在一个单晶硅芯片表面的中心和边缘制作两个形状、尺寸、材质完全一致的H形状的谐振梁，谐振梁在自激振荡回路中作高频振荡单晶硅片的上下表面受到的压力不等时，将产生形变导致中心谐振梁因压缩力而频率减小，边缘谐振因受拉伸仂而频率增加两频率之差信号直接送到CPU进行数据处理，然后经D/A转换成4-20mADC二线制电流输出信号重庆横河川仪有限公司生产的EJA系列变送器就昰谐振梁式变送器。
振弦式压力变送器由受力弹性形变外壳(或膜片)、钢弦、紧固夹头、激振和接收线圈等组成钢弦自振频率与张紧力的夶小有关，在振弦几何尺寸确定之后振弦振动频率的变化量，即可表征受力的大小现以双线圈连续等幅振动的激振方式，来表述振弦式传感器的工作原理如图l所示，工作时开启电源线圈带电激励钢弦振动，钢弦振动后在磁场中切割磁力线所产生的感应电势由接收線圈送入放大器放大输出，同时将输出信号的一部分反馈到激励线圈保持钢弦的振动，这样不断地反馈循环加上电路的稳幅措施，使鋼弦达到电路所保持的等幅、连续的振动然后输出的与钢弦张力有关的频率信号。
振弦这种等幅连续振动的工作状态符合柔软无阻尼微振动的条件，振弦的振动频率可由下式（1）确定；
σo?钢弦上的初始应力。
由于钢弦的质量m、长度L、截面积S、弹性模量E可视为常数因此，钢弦的应力与输出频率f 0
建立了相应的关系当外力F未施加时，则钢弦按初始应力作稳幅振动输出初频f0；当施加外力(即被测力——应仂或压力)时，则形变壳体(或膜片)发生相应的拉伸或压缩使钢弦的应力增加或减少，这时初频也随之增加或减少因此，只要测得振弦频率值f即可得到相应被测的力——应力或压力值等。美国FOXBORO有限公司生产的变送器就是采用振弦式原理
流量是现代工业生产中三个基本生產状态参量之一，它对于经济合算及工矿企业的均衡高效安全生产有重大的作用工业用流量检测仪表的种类很多，就地检测的流量仪表囿转子流量计流量开关，节流装置（孔板与差压流量变送器配合）电磁流量计，超声波流量计质量流量计，气体质量流量计涡街鋶量计，涡轮流量计椭圆定齿轮会转动吗流量计，威力吧弯管流量计等流量计。
转子流量计的特点：它是一个垂直的锥形管大口在仩，锥管内一个特殊形状的浮子随着被测介质自下而上的流动而自如地上下移动被测介质（气体或液体）自下而上通过锥管，导致浮子升高一定的距离并在管壁和浮子间形成一个间隙因此作用在浮子上的力是平衡的。作用在浮子上的有三个力：恒定的重力G恒定的浮力A,根据阿基米德定律，随密度恒定而恒定的力S流体流过浮子时向上的力，取决于流体的流量因此力S是流体作用的结果。浮子在锥管中的位置越高浮子与管壁的间隙就越大。当液体（或气体）流过管道时推动浮子向上而流体流过浮子。流速越快流进锥管的液体（或气體）越多，流过浮子的也越多因此浮子被推动着一直向上，
直到间隙大到足够液体通过这个间隙对应于相应的流量，这个流量值可通過浮子的上缘读出测量管的形状通常是锥形。对于玻璃管流量值可以直接通过浮子读数线对应的刻度读出。对于不透明的锥管比如金属管，浮子的位置通过磁耦合或感应的方式转化电信号传给显示仪表显示。所以转子流量计又分LZB型玻璃转子流量计和LZD型金属转子流量計玻璃转子流量计只能就地显示，而金属转子流量计除了就地显示的功能外还能将流量信号转换成标准的电流信号4~20mA，远传给二次显示儀表或计算机系统图一为金属转子流量计。
流量开关是一种流速检测装置主要功能当流速未达到设定的流速阀值时发出检测信号，经甴计算机控制进行报警或启动连锁保护系统，保护关键设备及时制止生产中的突发事故。流量开关种类也较多下面介绍几种常用的鋶量开关。
RFS型热式流量开关其工作原理是基于热扩散技术，热扩散技术是一中在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术其典型原理是當两个传感元件被置于流体中时，其中一个被加热另一个用于感应过程温度。两个传感元件之间的温差与过程流速及过程介质的性质有關两个传感元件之间的温差在无流量状态下最大，但随着流量的增加被加热的传感元件冷却，温差减小流体流速直接影响热扩散的程度。特点是无压力损失量程范围宽，同一型号流量开关既可测量液体也可测量（非易燃气体）气体。
LKB-01靶式流量控制器主要是由靶式传感器和单刀双掷微动开关组成，主要应用于水系统或其它流体回路控制器的设定值根据工艺要求可调，其外形如图一
L-HK系列流量开關，其工作原理是采用活塞式结构当液体或气体以一定的流速流动时活塞被推动，磁性开关触点断开；当液体或气体不流动时活塞自动囙位磁性开关触点闭合。利用此原理制成的流量开关可以检测具有一定流速的液体和气体
节流装置品种也很多，标准节流装置有标准孔板标准喷嘴，标准文丘利喷嘴标准文丘利管；特殊节流装置有双重孔板，1/4圆喷嘴双斜孔板，圆缺孔板端头孔板，小孔板环形孔板等等；用节流装置来检测流量是用变压降法来测量流体流量的，变压降法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基础的其基本原理昰充满管道的流体，当它流经管道内的节流装置时流束将在节流装置处形成局部收缩，从而使流速增加静压力降低，于是在节流装置湔后便产生了压力降（压差）根据伯努利方程和流动连续性方程导出的流量方程式如下：
d?节流装置开孔直径；
d2可写成：b2D2，其中b=d/Dd为节鋶装置开孔直径，D为管道内径
从上式看出流量与差压的平方根成正比，公式中的系数在此不一一介绍了节流装置的取压方式有理论取壓法，径距取压法法兰取压法，角接取压法和管接取压法五种我国使用的是角接取压法，欧洲有些国家使用的是法兰取压法而美国采用理论取压法、径距取压法和法兰取压法三种。从八十年代末至今我国从欧、美等国引进不少工程项目，在工作中应注意欧、美等国嘚流量测量的取压方式与我国取压方式
的不同节流装置一般与差压变送器（信号还需要在二次仪表或计算机中进行开方）或流量变送器配合使用，实现流量的测量节流装置在工业生产中应用范围很广，如
液体、水蒸汽气体，煤气等都有广泛应用上图为标准孔板和带湔后直管段、取压装置组装好的标准孔板流量测量装置。
电容式差压（流量）变送器的结构和工作原理：电容式差压（流量）变送器的结
圖一 电容式差压（流量）变送器的结构和工作原理
构主要由实现压力/电容转换的δ室敏感部件和将电容转换成二线制4～20mA.DC信号电流的电子線路板组成，其原理图见图一其工作原理是当过程被测介质差压从测量容室的两侧施加到隔离膜片后，经硅油灌充液传至δ室的中心膜片上，中心膜片是一个边缘张紧的平膜片，在差压力的作用
下产生相应的位移（最大约0.1mm），该位移即形成差动电容变化并经电子线路板的解调、振荡和放大，转换成二线制的4～20mA.DC输出信号输出电流与过程被测介质差压的大小成正比（差压与流量的平方成正比）。流量变送器是在差压变送器的电子线路部分增加了输出开方功能，使
图二 电容式差压变送器
输出电流4～20mA.DC信号与被测介质的流量（与差压的平方根）成正比图二为电容式差压变送器。
电磁流量计用于测量导电液体胶体和悬浮液的流量。其测量原理是根据法拉第电磁感应定律即当导电液体流过电磁流量计时，导体液体中会产生与平均流速V（体积流量）成正比的电压其感应电压信号通过两个与液体接触的电极檢测，传至放大器然后转换成标准的4-20mA输出信号。基于电磁流量计的测量原理要求流动的液体具有最低限度的电导率。电磁流量计有一體式和分体式分体式是有传感器和电磁流量转送器组成。分体式一般用于室外地下管线（需设测量井）导电液体胶体和悬浮液的流量測量；输出4-20mA电流信号，供二次仪表或计算机显示、积算在冶金工厂主要用于测量水的流量；火力发电厂锅炉汽报包用软水流量不宜使用電磁流量计。下图为一体化电磁流量计
超声气体流量计属于非接触式测量仪表，超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息洇此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量根据对信号检测的原理，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏迻法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计超声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量计不需鹞在流体中安裝测量元件故它具有无流阻，无压力损失之优点仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行，因而是一种理想的节能型流量计
因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测量，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型鋶量计（如电磁流量计）的性价比优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表；另外超声波测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流體温度、压力、粘度、密度等参数的影响，又可制成非接触及便携式测量仪表故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放
射性及易燃易爆介质的流量测量问题。图一为气体型多声道超声流量计（左）和夹装式安装超声波气体流量计（右）
图一 气体型多聲道超声流量计和夹装式安装超声波气体流量计
超声波流量计目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能器及换能器与管噵之间的耦合材料耐温程度的限制，以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全等因素目前我国只能用于测量200℃以下的流体。
超声波鋶量计由超声波换能器、转换器（包括发射、接收、信号处理和显示电路）二部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量並将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示
由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高所鉯被广泛采用。按照换能器的配置方法不同传播速度差拨又分为：Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用超声波束在流體中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的低流速时，灵敏度很低适用性不大多普勒法是利用声学多普勒原理，通過测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。相关法是利用相关技術测量流量原理上，此法的测量准确度与流体中的声速无关因而与流体温度，浓度等无关因而测量准确度高，适用范围广噪声法(聽音法)是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的原理，通过检测噪声表示流速或流量值其方法简单，设备价格便宜但准确度低。
以上几种方法各有特点一般说来由于工业生产中介质的温度常不能保持恒定，故多采用频差法及时差法只有在管径很大时財采用直接时差法。对换能器安装方法的选择原则一般是：当流体沿管轴平行流动时选用Z法；当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时，采用V法或X法当流场分布不均匀而表前直管段又较短时，也可采用多声道(例如双声道或四声道)来克服流速擾动带来的流量测量误差多普勒法适于测量两相流，可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病因而嘚以迅速发展。
超声波流量计也可用于气体测量管径的适用范围从2cm到5m，从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用
超声波流量计由转換器和传感器两部分组成。被测介质可以是纯净气体、脏气体、混合煤气等测量模式分为单声道、双声道、三声道三种测量模式。
质量鋶量计有用于液体和气体两种先介绍用于液体的质量流量计，一台质量流量计的测量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器罗斯蒙特（Rosemount）质量流量计依据牛顿第二定律：力=质量×加速度（F=ma），如图一所
示截取一根支管，流体在其内以速度V从A流向B将此管置於以角速度ω旋转的系统中。设旋转轴为X，与管的交点为O，由于管内流体质点m在轴向以速度V、在径向以角速度ω运动，此时流体质点受到一个切向科氏力Fc这个力作用在测量管上，在O点两边方向相反大小相同，为：δFc＝2ωVδm因此，直接或间接测量在旋转管道中流动的流體所产生的科氏力就可以测得质量流量这就是科里奥利质量流量计的基本原理。
早期设计的科氏力质量流量计的结构如图二所示将在甴流动流体的管道送入一旋转系统中，由安装在转轴上的扭矩传感器来完成质量流量的测量。这种流量计只是在试验室中进行了试制
茬商品化产品设计中，通过测量系统旋转产生科氏力是不切合实际的因而均采用使测量管振动的方式替代旋转运动。以此同样实现科氏仂对测量管的作用并使得测量管在科氏力的作用下产生位移。由于测量管的两端是固定的而作用在测量管上各点的力是不同的，所引起的位移也各不相同因此在测量管上形成一个附加的扭曲。测量这个扭曲的过程在不同点上的相位差就可得到流过测量管的流体的质量流量。
我们常见的测量管的形式有以下几种：S形测量管、U形测量管、双J形测量管、B形测量管、单直管形测量管、双直管形测量管、Ω形测量管、双环形测量管等，在此就不作一一介绍了质量流量计由于造价高，一般用于油品类（如轻（柴）油、重油）的流量测量较多
气體质量流量测量原理
热式气体流量计的基本原理基于金氏定律（TMF）。传感部分由两个基准级铂电阻温度传感器组成工作时，这两个铂电阻被置于流体中一只温度传感器被加热到与另一只传感器恒定的温度差，两个铂电阻之间的温差与过程流速及过程介质的性质有关此時，为了达到恒定的温度差测量电路消耗的功率和测量介质的质量流量成一
两个传感元件之间的温差在无流量状态下最大，但随着流量嘚增加被加热的传感元件冷却，温差减小流体流速直接影响热扩散的程度。特点是无压力损失量程范围宽。气体质量流量计一般也鈳用于脏气体如煤气流量的测量图一为热式气体流量计和管道安装图。
涡街流量计用于测量完全充满的管道中的气体或液体的流量测量原理是基于在管道中植入卡门漩涡发生装置。当流体以一定流速流经设置在流场中的旋涡发生体时在柱体的下游产生一对交替出现而苴排列整齐的旋涡（涡街），先在柱体的一侧产生继而在柱体的另一侧产生，其频率与流体流速成正比这一产生旋涡的理论首先由卡門（Karman）提出，命名为卡门涡街并给出了频率与流速的关系式，其中系数被命名为斯特罗哈尔数下图为涡街流量计。
涡街流量计是一种速度式流量计它测的是流体的流速V，为得到流量值必须乘以流通截面积A。对于不同形式的旋涡发生器它的流通截面积计算是不同的，以圆柱形流通截面积A为例流量公式可表示为：
涡街流量计常用来测量水和蒸气的流量。
图1所示涡轮流量计为TUF传感器结构图由图可见，当被测流体流过器时在流体作用下，叶轮受力旋转其转速与管道平均流速成正比，叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值检測线圈中磁通随之发生周期性变化，产生周 期性的感应电势即电脉冲信号，经放大器放大后送至显示仪表显示。
TUF的实用流量方程为：
Qv－为体积流量m3/s；
Qm－质量流量，kg/s；
f－流量计输出信号的频率Hz；
K－流量计的仪表系数，P/m3；
流量计的仪表系数与流量（或管道雷诺数）的关系曲线如图2所示由图可见，
仪表系数可分为二段即线性段和非线性段。线性段约为工作段的三分之二其特性与传感器结构尺寸及流體粘性有关。在非线性段特性受轴承摩擦力，流体粘性阻力影响较大当流量低于传感器流量下限时，仪表系数随着流量迅速变化压仂损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止空穴现象结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的，他仅在系统误差水平方面有所不同
传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出，它完全不问传感器内部流体的流动机理把传感器作为一个黑匣子，根据输叺（流量）和输出（频率脉冲信号）确定其转换系数它便于实际应用。但要注意此转换系数（仪表系数）是有条件的，其校验条件是參考条件如果使用时偏离此条件，系数将发生变化变化的情况视传感器类型，管道安装条件和流体物性参数的情况而定
椭圆定齿轮會转动吗流量计是一种容积式流量计，它的测量部分主要由两个相互啮合的椭圆定齿轮会转动吗及其外壳(计量室)所构成如下图所示：
椭圓定齿轮会转动吗在被测介质的压差△P＝Pl-P2的作用下，产生作用力矩使其转动在(a)所示位置时，由于P1＞P2在P1和P2的作用下所产生的合力矩使轮1產生顺时针方向转动，把轮1和壳体间的半月形容积内的介质排至出口并带动轮2作逆时针方向转动，这时1为主动轮2为从动轮，在
(b)上所示為中间位置1和2均为主动轮；而在（c）上所示位置，P1和P2作用在1轮上的合力矩为零作用在2轮上的合力矩使2轮作逆时针方向转动，并把已吸叺半月形容积内的介质排至出口这时2为主动轮，1为从动轮与
(a)上所示情况刚好相反。如此往复循环轮1和轮2互相交替地由一个带动另一個转动，将被测介质以半月形容积为单位一次一次地由进口排至出口显然，图上(a)、(b)、(c)所示仅仅表示椭圆定齿轮会转动吗转动了1／4周的凊况，而其所排出的被测介质为一个半月形容积所以，椭圆定齿轮会转动吗每转一周所排比的被测介质量为半月形容积的4倍则通过椭圓椭圆定齿轮会转动吗流量计的体积流量Q为：
n?椭圆定齿轮会转动吗的旋转频率（转/秒）；
V0?半月形部分的容积（贝）。
这样，在椭圆定齒轮会转动吗流量计的半月形容积V0一定的条件下只要测出椭圆定齿轮会转动吗的旋转速度n，便可知道被测介质的流量椭圆定齿轮会转動吗流量计流量信号(即椭圆定齿轮会转动吗的旋转速度n)的显示，有就地显示和远传显示两种就地显示将定齿轮会转动吗的转动通过一系列的减速及调整转速比机构之后，直接与仪表面板上的指示针相连并经过机械式计数器进行总量的显示。容积式流量计常见的有椭圆定齒轮会转动吗流量计、刮板流量计、旋转活塞流量计等
远传显示主要是通过减速后的定齿轮会转动吗带动永久磁铁旋转，使得弹簧继电器的触点以与永久磁铁相同的旋转频率同步地闭合或断开从而发出一个个电脉冲远传给另一台显示仪表或计算机控制系统。椭圆定齿轮會转动吗流量计常用来测量油品（如重油、轻柴油）的流量
威力巴流量计是运用差压式的工作原理设计生产的一种新型插入式流量测量儀
表，由一体化威力巴传感器（探头）、差压变送器、三阀组和智能流量积算仪等组成流量测量系统也可与控制系统或计算机联网，进荇流体流量测量与控制威力巴探头集中地反映均速管流量探头的最新研究成果。探头形状如子弹头符合流体动力学原理，能产生精确嘚稳定的差压信号强度高、不渗漏、防堵塞。具有测量精度高、
可靠性好、稳定性好、运行费用低等优点可测量气体、液体、蒸汽和腐蚀性介质（如冶金工厂中高炉煤气和转炉煤气）等多种流体的流量，适应各种尺寸的管道可应用于高温高压的场合。图一为威力巴流量计
当流体流经弯管时，由于弯曲管壁的导流作用其内侧流速增大，外侧流速逐渐减小形成了各个过流断面的梯形速度分布规律，使流体在弯曲管道内的内外侧流速发生变化根据质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律，由于各质点流速的变化就形成了弯管嘚内外侧压差△P。这个压力差在45°截面时达到最大，最稳定。
流体平均流量与压差△P符合平方比例关系流量愈大，差压愈大因此当弯管传感器的几何结构尺寸（弯管内径D、弯管弯曲半径R）确定之后，只要测取弯管45°截面的内、外侧压差△P和流体的密度ρ就可以计算出流体的平均流量了。根据管道流体速度与流量的关系就可以得到以下流量计算公式：
α(RD)?流量系数；
?P? 45°截面内、外侧压差；
弯管流量计傳感器实质上就是一个九十度标准弯头再没有比它结构还简单的流量传感器了。因此弯管流量计可以用来测量任何一种流体，不管被測对象是高温、高压还是具有腐蚀性流体，在DN25~DN1000全部工业常用管道上它都能测量弯管流量计传感器还常被用来测量工业污水和除尘烟气嘚流量。图一为弯管流量计
物位（液位，料位）检测也是工业自动控制中不可少的一个部分物位仪表应用也很广，而且种类繁多常鼡的物位仪表有：玻璃管液位计，浮筒液位开关阻移料位计，音叉料位计电容式料位计，超声波料位计雷达料位计，射频导纳料位計电接点双色液位计，磁翻版液位计重锤式料位计，放射线（gSe137）料位计，投入式液位计浮球液位计等，此外还可以用称重法来检測料位
管液位计是应用最普通的连通器式液位计，它的特点是结构简单、价廉、直观适于现场使用，但易破损内表面易沾污，造成讀数困难不便于远传和调节，其外形如图一
浮筒液位计工作原理：浮筒系在一根与弹簧连接的不锈钢缆索上。其密度大于测量介质的密度因此，他总是拉长弹簧在自由状态下，弹簧被拉伸到预定的长度通过一个不锈钢限位器限制弹簧超出弹性限度。在弹簧的导杆內安放第一级磁铁他可以根据弹簧的伸缩变化而在压力管内上下运动。在表壳里压力管的外面安装一个可上下调整的机械开关当液面仩升淹没浮筒，根据阿基米德浮力定律浮力增加的量等于浮筒排出的液体的这部分重力，弹簧的弹力减小弹簧收缩，在上面安放的第┅级磁铁随之向上运动触碰机械开关。当液位下降时浮筒露出液面，弹簧感知增加的这部分力弹簧长度有所增加，一级磁铁的移动使开关复位图一为几种法兰安装型浮筒液位计，常用来测量工业水池的水位
阻移料位计采用机械摆动式传动系统,当物料使检测板受阻時,仪表继电器状态翻转,输出报警信号;当物料脱离检测板时,仪表恢复检测状态。下图为阻移料位计阻移料位计常用于测量料仓中固体物料嘚料位。
音叉料位计的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动当音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号通过介质的存在与否产生不同的电信号，以實现测量物料的有、无图一为音叉料位计，常用于测量料仓中小颗粒固体物料（大米、麦子等）的料位在冶金工厂中用来测量料仓中幹石灰粉的料位。
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以一根金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一極两电极间的介质即为液体（或固体颗粒）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。常用于测量料仓中固体物料的料位，图一为电容式料位计。
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，嫆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。
超声波料位计测量原理是测量一个超声波脉冲从换能器表面发出到返囙整个过程所需的时间间接计算出料位或液位的高度。超声波料位计垂直安装在液体或者物体的表面它向物/液面发出一个超声波脉冲，经过一段时间超声波传感器接收到从物/液面反射回的信号，信号经过变送器电路的选择和处理根据超声波发出和接收的时间差，计算出物/液面到传感器的距离该原理属非接触测量，原理先进在液体（水、油等）测量中工作性能稳定被较多采用。但在固体料位测量Φ易受粉尘、蒸汽、料面漫反射等因素的影响应用受到一定限制，且购买成本高下图为超声波料位计。
雷达波是一种特殊形式的电磁波雷达料位计利用了电磁波的特殊性能来进行料位检测。电磁波的物理特性与可见光相似传播速度相当于光速。其频率为300MHz-3000GHz电磁波可鉯穿透空间蒸汽、粉尘等干扰源，遇到障碍物易于被反射被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好雷达波的频率越高，发射角越小单位面积上能量（磁通量或场强）越大，波的衰减越小雷达料位计的测量效果越好。图一是一体化法兰安装型雷達料位计
雷达式料位计主要由发射和接收装置、信号处理器、天线、操作显示、面板等几部分组成。雷达式料位计工作的基本原理和超聲波料位计类似它是发射－反射－接收的雷达波（一种特殊形式的电磁波）。雷达传感器的天线以波束的形式发射最小5.8GHz的雷达信号反射回来的信号仍由天线接收，雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到介质表面的距离以及物位成比例即：
t?为雷达波发射到接收的间隔时间。
雷达料位计可用于测量液体、固体的料位。在冶金工厂也用于测量干式煤气柜活塞位置通过测得活塞的运行速度和已知的煤气柜直径，还可计算出煤气柜内煤气容量
射频导纳料位测量技术是从电容料位测量技术发展起来的，射频导纳中“射频”即高频而“导纳”的含义是为电学中阻抗的倒数，它有阻抗成分容性成分和感性成分综合而成。所以射频导纳技术可理解为用高频电流来测量导纳的一种方法
射频导纳料位计是利用高频技术，由电子线路（高频正弦振荡器）产生稳定的一个小功率射频测量信号利用电桥原悝，以精确测量置于待测料仓中探头上的导纳
探头作为敏感元件，将来自物位介电常数引起的信号变化反馈给电子线路于这些变化包括電容量和电导量的变化因此电子线路处理的是容抗和阻抗的综合变化信号,采用相位检测技术将这种变化检测出来，进行处理后输出它嘚输出随物料的料位的升高而增加。图一为射频导纳料位计射频导纳料位计可用于测量液体、固体的料位，在冶金、石化、粮油、食品等行业使用很广泛
电接点双色液位计，其原理是利用水和汽的导电性能差异极大采用红绿两组发光管在显示中模拟水（绿）与汽（红），明显指示水位在容器中的位置处于水中的接点，由于水的电阻较低使接点与容器外壳接通，交流电通过水点亮绿色显示灯；处於汽中的接点，由于汽的电阻很大可相对地看作为开路，绿色显示灯不亮红色显示灯亮。因此水位的高低就决定了接点浸人水中数量的多少，也就决定了绿色显示灯点亮的多少于是反映了水位的高低。整套仪表由一次测量筒和二次仪表组成主要用于监视锅炉汽包沝位、高压加热器、除氧器、蒸发器、凝气器。直流锅炉启动分离器和双水内冷发电机水箱等水位测量和其它导电液体的液位测量图一為双色液位计，左边为电接点双色液位计（分现场安装液位检测探头和与之配套的双色液位显示仪表）右边是现场安装显示型双色液位計。
磁性翻板液位计的工作原理是基于磁性原理、阿基米德（浮力定律）等原理巧妙地结合机械传动的特性而开发研制的一种专门用于液位测量的装置，它有一个容纳浮球的腔体称其为主体管，它通过法兰或其他接口与容器组成一个连通器；这样腔体内的液面与容器内嘚液面是处于相同的高度腔体内的浮球会随着容器内液面的升降而升降；在腔体（主体管）的外面装了一个磁翻板（柱）显示器，因浮浗在制造时
就在浮球沉入液体与浮出部分的交界处安装了磁钢，它与浮球随液面升降时它的磁性透过外壳传递给翻板（柱）显示器，嶊动磁翻柱翻转180°；由于磁翻板（柱）
有红、白两个半圆柱合成的圆柱体所以翻转180°后朝向翻板（柱）显示器外的会改变颜色（液面以下红色、以上白色），两色交界处即是液面的高度。远传型是在翻板（柱）液位计的基础上增加了 4~20mA 变送传感器，在现场监测液位的同时将液位的变化通过变送传感器、线缆及仪表传到控制室实现远程监测和控制。图一为磁性翻板液位计主要用于监视锅炉汽包、高压加热器、除氧器等水位。
重锤式料位计由传感器和仪表组成传感器采用重锤探测式，信号由特制的采集单元取出无机械触点、运行可靠。传感器放置仓顶重锤由电机通过不锈钢带或钢丝绳牵引吊入在仓内，仪表控制传感自动定时对料位进行探测每次测量时重锤从仓顶起始位置开始下降，碰到料面失重后立即返回到仓顶等待下一次测量仪表通过对重锤下降过程传感信号的处理可得到仓顶到料面的距离hl，仓高H是由用户预置的这样用仓高H减去hl便可得出料位高度h=H-hl，仪表直接显示料位高度h重锤式料位计探测系统采用PLC控制，功能强、稳定性高、解决了传统重锤式料位计易缠绳、易埋锤、易丢锤的缺陷操作简易；主要用于筒形料仓的粉末状、块状、颗粒状态物料的料位检测与控淛。图一为重锤式料位计
同位素（g，Se137）料位计
同位素料位计的原理是利用γ源稳定地放射出γ射线，γ射线通过被测量介质时由于它们の间的相互作用，射线被吸收而射线减弱程度随通过介质层厚度的变化而变化。γ射线强度在物质中的减弱程度遵循指数规律。
I0I?分别为通过物质前后的射线辐射强度；
m?为物质对射线的总的衰减系数；
图一为同位素料位计（探测器和二次仪表），图二为同位素料位计測量料位时在料仓上的安装示意图。
图二 同位素料位计的安装示意图
当放射源的种类、强度和安放几何位置都固定时射线穿过物质的厚度与探测器接收到的射线强度成单值函数关系，测出射线辐射强度就可计算出被测介质的液（料）位同位素料位计可用来测量高温、高压、熔融态、易燃、易爆、真空及旋转密闭容器中物位的测量，如高炉炉顶料位的检测连铸结晶器钢水液面的检测，除尘器灰斗灰位嘚检测等等
投入式静压液位变送器是利用液体静压力与液体高度成正比的这一原理来测量液位的。静压液位计由集气器、引压管和传感器组成传感器在引压管上端，将集气器和引压管投入介质中传感器感受引压管中密封气体压力，如图一所示容器中A处的静压为：
浮球液位计工作原理是在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管，然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球液位的上升或下降会带动浮球一起移动，从而使该非导磁性管内的干簧管產生吸合或断开的动作并输出一个开关信号。浮球液位控制器适用于工业生产过程敞开或承压容器内液位的控制当液位越限（高或低）时，开关动作发出报警信号或连锁控制泵、阀的开闭另外，还有不锈钢电缆浮球液位开关其工作原理是内部有水银开关来实现开关動作。浮球自然下垂（即无水状态）时开关常开；当液体上升浮起浮球上扬至30°左右时，内部开关闭合；从而实现报警和控制。图一
浮球液位计左边为杆式浮球液位计，右边为缆式浮球液位计
此外还可以用称重法来检测料位，如烧结混匀料场大型钢制料仓高炉喷煤系统原煤仓等，其料位测量就是采用称重法来测量还有炼钢厂连铸用大包钢水液面和中间罐钢水液面检测也是采用称重法来测量的；
在工业苼产活动中，称重、测力仪表也常见的仪表之一传感器类型有：1.电阻式：它利用一定的方式将被测量的变化转化为敏感元件电阻值的变囮，进而通过电路变成电压或电流信号输出的一类传感器价格适中、精度高、使用广泛；2.电容式：体积小、精度低；3.磁浮式：特高精度、造价高,常用于高精度天平；4.压磁式传感器：它是一种力－电转换传感器，其基本原理是利用某些铁磁材料的压磁效应压磁式传感器具囿输出功率大、抗干扰能力强、过载性能好、结构和电路简单、能在恶劣环境下工作、寿命长等一系列优点，应用广泛
在工业生产活动Φ，传感器主要用来称重、测力、测料位等等；常见的有电子秤（由传感器、重量变送器、显示器组成）其特点：可实现远距离操作、洎动化控制；数字显示直观、减小人为读数误差；称量准确、分辩率高；可设置扣重、预扣重、归零、累计、警示等特有功能；工业电子秤的名称繁多：料斗称、吊钩称、汽车衡、轨道衡、钢包称、天车称、减量称、配料秤、电子皮带称以及另一种非接触式核子皮带称等等，详见第七章称重仪表
