传感器与检测仪表CAI

《传感器与检测仪表CAI》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3.4物位检测及仪表3.4.1概述液位计——测液位物位仪表料位计——测固体或颗粒状物质的料位界面计——测密度不同且互不相溶的两种液体介质的分界面物位检测的目的：确定物质的体积或质量，物位绝对值准确；保持物位一定高度，以及超限报警物位相对值准确。监测物料平衡3.4.1概述物位计仪表的类型：直读式物位仪表；差压式物位仪表；浮力式物位仪表；电磁式物位仪表；核辐射式物位仪表；声波式物位仪表；光学式物位仪表；……。3.4.2差压式液位变送器1.工作原理容器内液位改变，液柱静压相应变化。如图3-43所示。图3-43差压液位变送器原

2、理图由图3-43知p1=p0+gH；p2=p0p=p1p2=gHH—液位高度；—介质密度；g—重力加速度；p1、p2—分别为差压变送器正、负压室的压力。当H=0时，p=0，无零点迁移。对于敞口容器，可以直接用压力表测液位（压力表按液位刻度），如图3-44所示。图3-44压力表式液位计3.4.2差压式液位变送器3.4.2差压式液位变送器2.零点迁移问题负迁移实际液位测量时，在差压变送器正、负压室与取压点之间安装有隔离室，并充有隔离液（2，且21），如图3-45所示。图3-45负迁移示意图由图3-45知p1

3、=2gh1+1gH+p0；p2=2gh2+p0由此可得p=p1p2=2gh1+1gH+p02gh2p0=1gH(h2h1)2g当H=0时，p=(h2h1)2g≠0，有零点迁正迁移：图3-46为正迁移情况。由图3-46知p=p1p2=g（h+H）+p0p0=gH+gh当H=0时，p=gh（正迁移）。图3-46正迁移示意图3.4.2差压式液位变送器当有零点迁移时，必须采用“零点迁移”的办法使H=0时，p=0，DDZ-Ⅲ型差压变送器零点输出I0=4mA。“零点迁移”相当于测量

4、范围平移，不改变仪表原来的量程。对于图3-45所示的情况，迁移量为(h2h1)2g调节液位检测仪表上的迁移弹簧来抵消“零点迁移”量，实现零点迁移。图3-46正、负迁移示意图3.4.2差压式液位变送器3.4.2差压式液位变送器图3-47法兰取压式差压变送器测量液位示意图1-法兰式测压头；2-毛细管；3-变送器3.用法兰取压式差压变送器测量液位解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，使用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器。3.4.3电容式物位计1.测量原理柱形电容器

5、（如图3-49（a）所示）电容量为图3-49柱形电容器测物位原理图3.4.3电容式物位计2.液位检测如图3-49（b）所示，液位H=0时液位上升为H时，电容量的变化Cx为式中，—比例系数。可见电容量的变化Cx与液位高度H成线性关系。图3-49柱形电容器测物位原理图3.4.3电容式物位计3.料位检测采用金属棒作为内电极，金属容器壁作为外电极，如图3-49所示。电容量为式中，K—比例系数；0—空气电介常数；—物料的电介常数。图3-49料位检测1-金属棒内电极；2-金属容器外电极3.4.4核辐射检测利用放射性同位素辐射的射线，

6、穿过一定厚度介质的衰减规律来测物位。式中，—介质对射线的吸收系数；H—介质层的厚度；I—穿过介质后的射线强度；I0—入射射线强度。图3-51核辐射物位计示意图1-射线源；2-接受器核辐射射线检测属非接触测量，具有一系列独特的优点。当射线对人体有害，应注意安全防护措施。3.4.5称重式液罐计量仪石油石化行业大型贮罐要求测量准确。温度引起体积变化，贮罐内介质的质量储量难测准。称重仪根据天平原理设计，如图3-51所示。p1、p2作用于波纹管1、2，其差压p产生力矩（测量力矩）使杠杆失衡，可逆电机工作移动砝码5，使其力矩去平衡测

7、量力矩。杠杆平衡时，(p1p2)A1L1=MgL2式中，M—砝码质量；g—重力加速度；L1、L2—杠杆臂长；A1—波纹管有效面积。1-下波纹管；2-上波纹管；3-液相引压管；4-气相引压管；5-砝码；6-丝杠；7-可逆电机；8-编码盘；9-发讯器图3-51称重式液罐计量仪3.4.5称重式液罐计量仪（p1p2)A1L1=MgL2由于p1p2=gH式中，—仪表常数；—被测介质密度。如果液罐截面均匀，设截面积为A，于是贮液罐内总的液体储量M0为M0=AH，即H=M0/A式中，—仪表常数，可见L2与贮液罐内介质的总质量

8、储量M0成比，而与介质密度无关。由此可得代入前式得3.5温度检测及仪表温度是非常重要而且最普遍的工程参数；在生产过程自动化中，温度是非常重要的检测、控制指标。油气集输、加工处理自动化过程，温度自动控制；油气计量，温度自动检测；等3.5.0温度测量的基本概念1.温标温度的基准量，规定温度