部分物位测量及变送

《部分物位测量及变送》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、第5部分物位测量检测技术与仪表概述5.1静压式液位测量5.2浮力式液位测量5.3电容式液位测量5.4超声波物位测量5.5微波法物位测量5.6核辐射物位测量5.7电导式及电感式物位传感器5.8阻力式料位传感器5.9应用实例概述一、物位测量的定义物位：统指液位、料位和相界面的位置。液位：容器、河道、水库等，相对于某指定位置液体的表面位置。料位：容器、堆场、仓库等所储固体颗粒、粉料等的堆积高度。相界面：同一容器中两种密度不同且互不相溶的介质间的分界面。有：液-液相界面、液-固相界面。测料位的仪表—料位计；测液位的仪表—液位计，测分界面的仪表—界面仪。二、目的和意义1、为经济核算提供依据：确定原料

2、、半成品或成品的数量，保证生产物料平衡。2、维持正常生产、保证产品的产量和质量、保证安全生产。例，火电厂锅炉汽包水位测量与控制，过高→蒸汽带水→品质降低→轻则加重管道和汽机的积垢，降低压力和效率；重则使汽机发生故障。过低→不利与水循环→可能使水冷壁管局部过热甚至爆炸。三、工艺特点及主要问题1、传感器的安装位置液体：液位水平，只对安装高度有要求，在等高处任选地点安装；粉粒物料：料面不水平，与进出料口位置及流量有关。概述若进出料口都处于轴线上的圆筒形容器；进料量大于出料，料面呈圆锥状；出料流大于进料，呈漏斗坑；在距容器内壁1/3半径处安装料位计。2、盲区浮子法，受容器底面、顶面限制，有盲区；超

3、声波法，受距离太小无法分辨的限制，存在盲区。3、死角容器的几何形状和传感器安装点不当→死角。4、分粒体料位有滯留区流动性差，堆积状态不滑坡的最大倾角—“安息角”。与颗粒形状、表面粗糙度、潮湿度、带静电否、吸附气体否等有关。设计料仓要考虑这一特性，否则会有物料残留。概述代表平均料位四、物位计的分类按测量原理分为:压力式浮力式电容式电导式阻力式声波式微波及射线式等等概述5.1静压式液位测量5.1.1测量原理测液柱高产生的静压实现液位测量。如图4.1，设PA密封容器中A点的静压(气相压力)，PBB点的静压，H液位高度，液体密度。则：若为敞口容器，则PA大气压，PBB点的表压力。图5.1静压法液位

4、测量原理当ρ为常数，压力或差压只与液位高有关。测出P或ΔP可知液位。量程合适的压力或差压的仪表皆可用于液位测量。P或ΔP乘以容器的截面积，可得到容器中液体的质量—测总量。5.1.2压力式液位计测压表所测压力来反映液位，如图5.2。图5.2测压仪表测液位1、用测压表测量如图5.2(a)，引压管把压力计与容器底部连通，仪表示值反映液位高低。测压基准点与最低液位一致。若不一致，要考虑附加液柱影响，进行修正。适合黏度较小、洁净液体液位测量。测量黏稠、易结晶或含有颗粒液体的液位，采用法兰式压力变送器，如图5.2(b)。5.1静压式液位测量引压管易堵塞2、吹气法适于腐蚀性、高黏度或有悬浮颗粒液位测量，

5、如图5.3。由液位变化范围，调节减压阀2，使压缩空气压力为P1；调节流元件3，使压力为P2，保证最高液位仍有微量气泡从导管下端口逸出；P1变化不大，当满足P2≤0.528P1时，气源流量恒定不变。吹气流量约：20L／h；液位↑↓→管内压力↑↓→从导管下端逸出的气量↑↓。管内压力与液体静压约相等，表5示值即反映液位高H。5.1静压式液位测量5.3吹气法测量图压缩空气5.1.3差压式液位计容器下部的压力与液位高度及液面上部介质压力有关；差压值还受液体密度和仪表安装位置影响。1、零点迁移问题压力、差压检测要求：取压口(零液位)与压力/差压仪表的入口在同一水平面，否则有附加静压差；实际安装时不能保

6、证满足该要求。如测地下储槽，仪表安在地面；法兰式差压变送器，导压管中充满硅油，安装在任何高度，均有附加静压。5.1静压式液位测量读数和维护的方便①无迁移图5.4(a)差压变送器正、负压室分别与容器下部和上部的取压点相连通，正压室与零液位等高；压力分别为P+和P-，则：H＝0，ΔP＝0，无需迁移。5.1静压式液位测量②负迁移图5.4(b)上方气体可凝；或介质有腐蚀性，为防腐，差变正、负室与取压点间装有隔离罐，并充满隔离液。其密度为，正、负压室所受压力为：5.1静压式液位测量当＝0，＝－B＜0，有一固定值（输出I＜4mA）；要H＝0，输出I＝4mA，需消去－B的作用——零点迁移。迁移的量为－B

7、，故为负迁移。③正迁移5.4(c)实际安装时，常不能保证变送器和零液位在同一水平面。5.1静压式液位测量H＝0，＝C，有一固定值，使输出I＞4mA；要H＝0，I＝4mA，需消去C的作用。迁移量C＞0，故需正迁移。方法与负迁移相似。零点迁移仅改变了变送器测量范围的上、下限，而量程大小不会改变。5.1静压式液位测量例5.1如图5.4(b)，用差变测液位。＝1200kg／m3，＝950kg／m3，h1＝1.0m，h2＝5.0m