建筑环境测量技术6章讲课稿.ppt

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1、建筑环境测量技术6章24、声学式物位检测利用超声波在介质中的传播速度及在不同相界面之间的反射特性来检测物位。液位和料位的检测都可以用此方法5、射线式物位检测放射性同位素所放出的射线（如β射线、γ射线等）穿过被测介质（液体或固体颗粒）因被其吸收而减弱，吸收程度与物位有关6、除此之外还有微波法、光学法、重锤法等3二、物位检测的基本原理1、基于力学原理敏感元件所受到的力（压力）的大小与物位成正比，它包括静压式、浮力式和重锤式物位检测等2、基于相对变化原理当物位变化时，物位与容器底部或顶部的距离发生改变，通过测量距离的相对变化可获得物位的信息。这种检测原理包括声学法、微波法

2、和光学法等3、基于物理量变化原理某强度性物理量随物位的升高而增加原理例如对射线的吸收强度，电容器的电容量等4§6-2静压式物位检测一、检测原理液位高度变化时，由液柱产生的静压也随之变化，如图A代表实际液面，B代表零液位，H为液柱高度，根据流体静力学原理可知，A、B两点的压力差为ΔP＝PＢ－PＡ＝Ｈρｇ式中：PＢ－容器中B点的静压；PＡ－液面上方气相的压力。当被测对象为敞口容器，则PＡ为大气压，上式变为P＝PＢ－P0＝Ｈρｇ式中：P－B点的表压力5二、测量方法敞口容器：可以直接用压力检测仪表对液位进行检测。这种方法要求液体密度为定值，否则会引起误差另外，当压力仪表与取

3、压点（零液位）不在同一水平位置时，应对其位置高差而引起的固定压力进行修正6密闭容器：容器下部的液体压力除与液位高度有关外，还与液面上部介质压力有关。可以用测量差压的方法来获得液位注意：差压检测法的差压指示值除了与液位高度有关外，还受液体密度和差压仪表的安装位置有关对于安装位置引起的指示偏差可采用“量程迁移”来解决7特殊介质：具有腐蚀性、含有结晶颗粒、粘度大、易凝固的液体介质，应用法兰式压力（差压）变送器。敏感元件为金属膜盒，它直接与被测介质接触，省去引压导管，从而克服导管的腐蚀和阻塞问题。膜盒经毛细管与变送器的测量室相通，它们所组成的密闭系统内充以硅油为使毛细管经久

4、耐用，其外部均套有金属蛇皮保护管8三、量程迁移量程迁移：当取压口与差压检测仪表的入口不在同一水平高度时，要进行量程迁移。即：对压力（差压）变送器进行零点调整，使它在只受附加静压差时输出为“零”计算校正：采用法兰式差压变送器时。由于从膜盒至变送器的毛细管中充以硅油，无论差压变送器安装在什么高度，一般均会产生附加静压。在这种情况下，可通过计算进行校正量程迁移有无迁移、负迁移和正迁移三种情况9（1）无迁移如图（a）所示，正压室与零液位等高；连接负压室与容器上部取压点的引压管中充满与容器液位上方相同的气体，气体密度相对于液体小得多，则取压点与负压室之间的静压差很小，可以忽略

5、设差压变送器正、负压室所受到的压力分别为P＋和P－，则有P＋＝P0＋Ｈρ１ｇ；P－＝P0ΔP＝P＋－P－＝Ｈρ１ｇ10（2）负迁移如图（b），差压变送器正、负压室与取压点之间装有隔离罐的。设隔离液密度为ρ2，这时差压变送器正、负压室所受到的压力分别为P＋＝h1ρ2ｇ＋Ｈρ１ｇ＋P0P－＝h２ρ2ｇ＋P0所以：ΔP＝P＋－P－＝h1ρ2ｇ＋Ｈρ１ｇ－h２ρ2ｇ＝Ｈρ１ｇ－Ｂ式中：B＝（h２一h1）ρ2ｇ11由上式可见，当H＝0时，ΔP＝－Ｂ＜０，差压变送器受到一个附加的差压作用，使差变的输出I＜4mA为使H＝0时，差变输出I＝4mA，就要设法消去－B的作用，这称为量程

6、迁移要迁移的量为负值，因此称负迁移，负迁移量为B△PI204-B＜4负迁移－B12III型差压变送器量程迁移调节变送器上的迁移弹簧，使变送器在H＝0，ΔP＝－Ｂ时，输出电流I＝4mA；当H＝Hmax，ΔP＝Hmaxρ１ｇ－Ｂ时，输出电流I＝20mA，从而实现量程迁移如果不能实现上述关系，可再进行零点和满度校正调节13（3）正迁移变送器和零液位不在同一水平面上，如图（C）。设连接负压室与容器上部取压点的引压管中充满气体，并忽略气体产生的静压力，则差压变送器正、负所受压力为P＋＝hρ1ｇ＋Ｈρ１ｇ＋P0；P－＝P0所以ΔP＝P＋－P－＝hρ1ｇ＋Ｈρ１ｇ＝Ｈρ１ｇ＋ＣＣ

7、＝hρ1ｇ14由上式可见，当H＝0时，ΔP＝C，差压变送器受到一个附加正差压作用，使差变的输出I＞4mA。为使H＝0时，I＝4mA，就需设法消去C的作用。由于C＞0，故需要正迁移，迁移量为CC15正、负迁移通过迁移弹簧同时改变变送器的零点和满度即改变量程的上、下限，而不改变量程的大小订货是要特殊标注零点、满度调整分别调整量程的上、下限即改变关系曲线的斜率16四、测量分析1、敞口容器液位测量(1)压力变送器与最低液位水平安装p=Hρg无迁移17(2)压力变送器低于最低液位安装p=Hρg+hρg式中：+hρg>0正迁移18(3)压力变送器高于最低液位安装p=Hρg–