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热传导液位自动监测系统周侃、侯玉申、孙思博实验学院指导教师：吕哲义。 研究的目的。 液位测量与控制是一门在工业生产、日常生活和科研实践中具有广泛应用需求的技术。 化工厂中巨大的液体原料储罐，小到中小型容器（如热水器、液氮杜瓦瓶等）在应用条件下，往往难以测量特殊液体的液位，如作为液氮。 例如，在实验室中，经常使用简单的探杆法，液位测量结果极其粗糙。 我公司研发的导热液位自动监测系统是针对液氮、反应原料储罐等特殊场合使用的密闭容器液位检测实际应用开发的新型智能仪表系统，能适应恶劣环境比如液氮。 该系统智能化程度高，可扩展性好，结构简单易维护，成本低。 该项目的成功研究有望弥补目前液位检测仪器实时智能监测的不足，具有较高的实用价值。 二、课题背景 广泛应用的液位检测技术主要基于以下原理：  液位探杆。 虽然操作简单，但不能实时准确测量，难以适用于各种条件下的测量。  基于接头原理的液位计虽然方便可行，但易受内外管压差影响，精度不够，不适用于不透明密闭容器内的液位测量或低温条件。

 电导探头法，利用不同液体具有不同电导率的原理来测量液位，易受各种干扰，不能用于测量绝缘液体，测量仪器可能导致液体电解或电极损坏在测量过程中会被腐蚀，所以不适用在防爆环境下测量。  超声波和雷达回波测量技术。 高精度雷达液位计虽然可以达到很高的精度，但是价格昂贵，而且设备体积太大，无法测量小型容器的液位液位仪监控管理系统，低温液体的雾化对雷达测量影响很大。  浮球液位计。 简易浮球液位计应用广泛，成本低廉，但测量精度有限。 采用伺服系统的液位计虽然性能较好，但结构复杂，维修困难。  液位开关方式。 基于浮子原理，将液位信号转换为电信号。 但一般只能用于储罐顶部的限位，不能用于精确的液位测量。  压差法。 通过测量储罐中液体上下两部分的压力差来确定液位和容量。 该方法原理简单，使用方便。 目前，生产差压液位计的厂家很多。 但由于该原理不能很好地适应不同特性液体的液位测量，且受液体温度（密度）分层影响较大，因此无法在大型储罐中应用。  导热法。 这种方法利用液体和气体的导热系数的差异来测量液位，适用范围广，可靠性高，受外界影响小。 然而，现有的各系统的热源和探头均为分体式结构。

以上各种原则和方法都有其不足之处。 当前液位测量的发展趋势注重采用新原理和新技术，以及可扩展性和易用性，并向智能化方向发展。 因此，本课题符合当前的发展趋势。 本项目我们研究的热导液位自动监测系统，采用多型号、多版本样机，不仅可以实现液位的实时监测、数据采集和传输液位仪监控管理系统，还可以预留继电器、电动阀、电动泵接口可自动分配和补充，略有膨胀。 该系统具有体积小、检测灵敏度高、智能化程度高、易于通过软件升级进行功能扩展等优点。 它的研制成功对液位测控领域的研究和发展具有重要意义。 3． 主要研究内容