投入式液位計通過測量液體靜壓并將其轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過信號調(diào)理和換算，得到液位值。

一、核心原理

靜壓與液位的關(guān)系

根據(jù)公式 P = ρgh（P為壓力，ρ為介質(zhì)密度，g為重力加速度，h為測量點(diǎn)深度），液體靜壓與液位高度成正比。投入式液位計通過測量探頭處的靜壓，間接反映液位高度。

傳感器工作機(jī)制

液位計探頭內(nèi)置擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件，利用壓阻效應(yīng)將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號。該信號經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性校正后，輸出為標(biāo)準(zhǔn)電信號（如4-20mA或1-5VDC）。

二、液位值計算步驟

壓力測量

探頭直接投入液體中，測量點(diǎn)處的靜壓通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號。

信號調(diào)理

電信號經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性校正，消除環(huán)境溫度和元件非線性的影響，確保輸出穩(wěn)定可靠。

液位換算

通過二次儀表或PLC，結(jié)合介質(zhì)密度（ρ）和重力加速度（g），將電信號換算為實(shí)際液位值（h）。

其中，P由傳感器輸出的電信號反推得到。

三、安裝與使用要點(diǎn)

垂直安裝

探頭需垂直插入液體中，確保靜壓均勻作用于感壓膜片。若傾斜安裝，會導(dǎo)致壓力分布不均，產(chǎn)生測量誤差。

環(huán)境適應(yīng)性

適用于鹽酸、硫酸、硝酸等腐蝕性液體，或化工廢水等場景。探頭材質(zhì)（如316L不銹鋼）需與介質(zhì)兼容。

供電與輸出

通常需24VDC供電，輸出信號為4-20mA（可選HART協(xié)議）或1-5VDC。需確保電源穩(wěn)定，避免信號干擾。

四、應(yīng)用場景

工業(yè)過程控制：監(jiān)測化工儲罐、反應(yīng)釜液位，確保生產(chǎn)安全。

水處理：監(jiān)測水槽、池塘水位，優(yōu)化水處理流程。

環(huán)境監(jiān)測：監(jiān)測湖泊、河流水位，輔助水資源管理。

五、注意事項(xiàng)

介質(zhì)密度與重力加速度：換算液位時需準(zhǔn)確輸入介質(zhì)密度和當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，否則會導(dǎo)致測量偏差。

溫度補(bǔ)償：溫度變化會影響介質(zhì)密度和傳感器性能，需確保溫度補(bǔ)償功能正常。

維護(hù)與校準(zhǔn)：定期清潔探頭，避免淤泥雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，必要時進(jìn)行校準(zhǔn)。

投入式液位計通過“靜壓測量-信號轉(zhuǎn)換-液位換算”的完整流程，實(shí)現(xiàn)了對液位的監(jiān)測，為工業(yè)自動化和環(huán)境管理提供了可靠數(shù)據(jù)支持。