模块六液位检测_《传感器与检测技术项目教程》课件

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1、机、电类《传感器与检测技术项目教程》模块六、液位检测课件统一书号：ISBN978-7-111-48817-0课程配套网站www.sensor-measurement.net或www.liangsen.net2015年2月第1版（作者：梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫）8/8/20211本模块介绍“液位”、“物位”的基本概念、电容式液位计、超声波式液位计，还介绍了型式试验与型式评价以及电接点式液位计。内容简介今天是：8/8/20218/8/20212模块六、液位检测目录进入进入进入进入知识链接、液位与物位的基本概念项目一、电容式液位计变送器项目

2、二、超声波式液位变送器项目三、液位计的型式试验与型式评价拓展阅读电接点式水位计現在時間是：14:208/8/20213知识链接液位与物位的基本概念物位与液位物位是液位、料位、界面的总称。固体块状、散粒状物质的堆积高度称为料位；容器中，液体介质液面的相对高度或表面位置称为液位；同一容器中，两种密度不同，但互不相容的液体介质，其分界面的位置称为界面。相应的测量仪表称为料位计或液位计、界面计。超声波式物位计8/8/20214表6-1常用液位仪的特性液位计类型液位测量范围/m过程温度/℃过程压力MPa特点玻璃管(板）式1.52502.5无源，读数

3、直观，价廉；需要照明和定期清洗，易破碎电接点式230025无源，结构简单，价廉；液位测量不连续，电极易腐蚀，多用于无腐蚀性的导电液体液位报警；可以在高温、高压下工作浮球(浮筒)式58016读数直观，价廉；机械部件易损坏伺服式6520016大量程，可以测量油水界面；钢丝、浮子、轮鼓等机械系统易损坏8/8/20215液位计类型液位范围/m过程温度/℃过程压力/MPa特点音叉式2802结构简单；不适合粘性物体，易损坏；多用于物位报警变介电常数电容式3.5~201203不适合粘性液体；多用于液位或料位报警差压式3020015可适合粘性介质；需要迁

4、移量调校压阻投入式30801量程大；导气电缆和测量头容易受潮磁致伸缩式121202浮子易卡住；不适合粘性液体超声波式50850.4非接触式测量，多数安装在液面的上方；不适合雾气以及有泡沫的液体雷达式3512010非接触式测量，不受蒸气、挥发雾的影响，可在灰尘等恶劣环境工作，能测量固体料位核辐射式6060020非接触式测量，量程大，可以测量固体料位，适合在高温、高压等恶劣环境中工作；需要进行射线防护8/8/20216各种液位计导波雷达式液位控制计微波雷达式液位控制计重锤伺服式物位计8/8/20217各种液位计（续）8/8/20218图6-1

5、玻璃管液位计a）原理示意图b）实物c）刻度表放大图1－汽包2－液面3－法兰接管4－螺母5－垫片6－法兰盘7－螺栓8－截止阀9－不锈钢管10－玻璃管（板）接头11－玻璃管（板）12－标尺8/8/20219项目一电容式液位计【项目教学目标】☞知识目标1）掌握变介电常数电容式传感器构成液位计的工作原理。2）掌握双法兰差压式液位变送器的工作原理。☞技能目标1）掌握差压式液位变送器的安装。2）掌握差压式液位变送器的零点迁移方法。現在時間是：14:20回目录8/8/202110任务一变介电常数电容式液位计的安装与应用平板电容的电容量为C=ε0εrA/

6、d。式中，ε0为真空的介电常数，εr为两极板间介质的相对介电常数，A为两极板相互遮盖的有效面积，d为两极板间的极距。如果固定A、d为常数，电容C将随两个极板间的介质相对介电常数εr的变化而变化。8/8/202111表6-2几种介质的相对介电常数介质名称相对介电常数εr介质名称相对介电常数εr真空1玻璃釉3~5空气略大于1SiO238其他气体1~1.2①云母5~8硅油2~3.5干的谷物3~5聚丙烯2~2.2环氧树脂3~10聚四氟乙烯2.0低频陶瓷、压电陶瓷1000~10000聚偏二氟乙烯3~5纯净的水808/8/202112一、开环式变介电

7、常数电容式液位计1－内圆筒2－外圆筒3－被测绝缘液体4－被测导电液体5－聚四氟乙烯套管6－顶盖7－绝缘底座8－信号传输屏蔽电缆图6-2变介电常数电容式液位计a）同轴内外金属管式b）金属管外套聚四氟乙烯套管式c）带底座的电容液位传感器的结构（放大图见后页）8/8/202113变介电常数电容式液位计8/8/202114变介电常数电容式液位计原理右图中当被测液体（绝缘体）的液面在两个同心圆金属管状电极间上下变化时，引起两电极间不同介电常数介质（上半部分为空气，下半部分为液体）的变化，因而导致总电容的变化。左图中当液罐外壁是导电金属时，可以

8、将液罐外壁接地，并作为液位计的外电极。当被测介质是导电的液体（例如水溶液）时，内电极应采用金属管外套聚四氟乙烯套管式电极。这时的外电极也不再是液罐外壁，而是该导电介质本身。这时内、外电极的极距