物位測(cè)量設(shè)備用來(lái)確定儲(chǔ)罐、容器、筒倉(cāng)或其它任何適宜容器中的流體和/或顆粒狀固體的高度。近來(lái)，VDC市場(chǎng)調(diào)研公司發(fā)現(xiàn)，2004年全球過(guò)程工業(yè)物位測(cè)量設(shè)備的市場(chǎng)總值為13.2億美元，其中儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)大約占3.27億美元。大批檢測(cè)技術(shù)被用于測(cè)量物位—一個(gè)被廣泛測(cè)量的過(guò)程變量。
物位測(cè)量傳感器分為兩類(lèi)：點(diǎn)位開(kāi)關(guān)與連續(xù)物位計(jì)。一些技術(shù)在這兩類(lèi)傳感器上都有使用。點(diǎn)位是指物料到達(dá)、高于或低于容器中某個(gè)特定點(diǎn)，此類(lèi)設(shè)備用來(lái)指示容器是滿(mǎn)、空還是處于中間某個(gè)位置。連續(xù)物位計(jì)則能提供物料位于容器內(nèi)任何位置上的信息。
相對(duì)于過(guò)程控制，儲(chǔ)罐計(jì)量(ITG)是指對(duì)庫(kù)存存儲(chǔ)和保管交接等應(yīng)用進(jìn)行的物位測(cè)量。很多ITG系統(tǒng)都比過(guò)程物位測(cè)量?jī)x表具有更大的測(cè)量范圍和更高的測(cè)量精度。
不同技術(shù)的出貨情形
這里，出貨的過(guò)程設(shè)備包括連續(xù)與點(diǎn)位測(cè)量設(shè)備，但不包括只能提供點(diǎn)測(cè)量的振動(dòng)式產(chǎn)品。
靜壓式液位計(jì)是迄今為止全球出貨金額最大的過(guò)程物位測(cè)量設(shè)備，其中絕大部分都是連續(xù)測(cè)量設(shè)備。這種設(shè)備中最簡(jiǎn)單的是靜壓式探頭設(shè)備，它通過(guò)測(cè)量?jī)?chǔ)罐底部的壓力來(lái)確定敞口儲(chǔ)罐中的液位，這是因?yàn)槊芏纫阎后w任何點(diǎn)上的壓強(qiáng)，都由該點(diǎn)之上的液體高度確定。
而另一方面，差壓式設(shè)備是最普遍的連續(xù)液位測(cè)量設(shè)備。在應(yīng)用當(dāng)中，差壓式傳感器的高壓部分與儲(chǔ)罐底部相連，低壓部分則與密閉儲(chǔ)罐頂部空出的部位相連。如果液體密度恒定，則測(cè)得的壓強(qiáng)差就指示了實(shí)際的液位。如果液體密度不恒定，則液體成分或工作溫度的改變會(huì)使某些重力發(fā)生變化，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤的讀數(shù)，這就需要對(duì)其進(jìn)行修正。
對(duì)接下來(lái)的5年，VDC公司預(yù)計(jì)靜壓式設(shè)備的全球市場(chǎng)份額將會(huì)下降，但下降不會(huì)太多。壓力式傳感預(yù)計(jì)仍將是過(guò)程物位測(cè)量領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)。這種技術(shù)已經(jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間，甚至一些主要的供應(yīng)商也擔(dān)心其被取代，但其實(shí)并沒(méi)有這么快。
靜壓式液位測(cè)量技術(shù)持久占據(jù)主導(dǎo)地位，根據(jù)具體應(yīng)用的不同，這可被歸結(jié)于很多因素。靜壓式液位測(cè)量一些具有吸引力的特點(diǎn)包括：
1)較低的產(chǎn)品和/或維護(hù)成本；
2)易于安裝；
3)堅(jiān)固耐用；
4)高可靠性(經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期驗(yàn)證的)；
5)較寬的介質(zhì)兼容性；以及
6)用戶(hù)熟悉度
其中，成本可能是最主要因素。例如，2004年，只有占全球連續(xù)物位測(cè)量市場(chǎng)1%份額的聲波/超聲波產(chǎn)品擁有較低的平均售價(jià)，而其他產(chǎn)品的成本則相對(duì)較高。
非接觸式微波/雷達(dá)產(chǎn)品占據(jù)了全球ITG市場(chǎng)的最大份額，2004年此類(lèi)設(shè)備在海運(yùn)和非海運(yùn)應(yīng)用中的出貨金額占全球ITG設(shè)備總出貨金額的60%多，而靜壓式儲(chǔ)罐計(jì)的出貨金額則低于6%。
自從1976年由Saab海洋電子公司推出并應(yīng)用在油輪上以來(lái)，非接觸式微波/雷達(dá)產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于各類(lèi)ITG應(yīng)用。例如，在1991年，這些產(chǎn)品約占全美ITG市場(chǎng)的10%，到1997年達(dá)到大約14%，2002年則為22%。
該技術(shù)在美國(guó)及整個(gè)北美的市場(chǎng)份額要遠(yuǎn)低于其全球市場(chǎng)份額。這主要是因?yàn)?，在海運(yùn)業(yè)出貨的ITG系統(tǒng)主要是應(yīng)用在新建的船舶上，而目前的船舶建造則主要集中在世界的其他地區(qū)，尤其是亞洲和環(huán)太平洋國(guó)家和地區(qū)。2004年，ITG系統(tǒng)在北美海運(yùn)應(yīng)用上的出貨量不到全球市場(chǎng)份額的2%。而亞太地區(qū)的出貨量則幾乎占了全球總出貨量的73%，其余則主要是在歐洲市場(chǎng)。
非接觸式微波/雷達(dá)物位測(cè)量設(shè)備安裝于儲(chǔ)罐頂部，它向下發(fā)送微波信號(hào)至儲(chǔ)罐中物料的表面，然后接收器接收反射回來(lái)的信號(hào)。根據(jù)發(fā)射和接收信號(hào)的差別，系統(tǒng)就能計(jì)算出儲(chǔ)罐中的物位。
這里有如下兩種調(diào)制方法：
1)脈沖系統(tǒng)是測(cè)量由發(fā)射脈沖到接收到回波的時(shí)間。通過(guò)發(fā)射與接收脈沖之間的延時(shí)即可直接計(jì)算出物位；
2)調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)發(fā)射方案，是將頻率已改變的回波信號(hào)與發(fā)射的微波信號(hào)混合，由于其頻率不同(因?yàn)檎{(diào)頻)，因此混合信號(hào)的頻率與到物料表面的距離成正比。
所采用的微波頻率對(duì)雷達(dá)物位計(jì)的性能有很大影響。高頻短波長(zhǎng)的信號(hào)，對(duì)蒸汽、泡沫和污染物極為敏感。在24GHz的頻率上，即使是少量的水蒸氣也能吸收微波信號(hào)。低頻長(zhǎng)波長(zhǎng)和寬波束角的信號(hào)，則會(huì)從儲(chǔ)罐壁和攪拌器上返回許多干擾回波?，F(xiàn)已知最佳頻率為10GHz左右。