化工仪表第3章2

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1、化工仪表及自动化第三章检测仪表与传感器内容提要物位检测及仪表概述差压式液位变速器电容式物位传感器核辐射物位计称重式液罐计量仪温度检测及仪表温度检测方法热电偶温度计热电阻温度计电动温度变送器2内容提要一体化温度变送器智能式温度变送器测温元件的安装现代检测技术与传感器的发展软测量技术的发展现代传感器技术的发展3几个概念在容器中液体介质的高低叫液位，容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位测量液位的仪表叫液位计测量料位的仪表叫料位计测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表叫界面计在物位检测中，有时需要对物位进行连续检测，有时只需要测量物位是否

2、达到某一特定位置，用于定点物位测量的仪表称为物位开关物位检测的作用控制、计量、报警等。第四节物位检测及仪表一、概论测量物位的两个目的测量绝对物料量测量相对物料量4直读式物位仪表：玻璃管液位计、玻璃板液位计等。差压式物位仪表：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理而工作。浮力式物位仪表：利用浮子高度或浮力随液位高度而变化的原理工作。电磁式物位仪表：使物位的变化转换为一些电量的变化，如电容核辐射物位仪表：利用射线透过物料时其强度随物质层的厚度而变化的原理声波式物位仪表：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波反射距离的不同，测

3、出这些变化就可测知物位。根据工作原理分为声波遮断式、反射式和阻尼式。光学式物位仪表：利用物位对光波的遮断和反射原理工作……按其工作原理分为5第四节物位检测及仪表二、差压式液位变送器1.工作原理图3-39差压液位变送器原理图图3-40压力表式液位计当被测容器是敞口的，气相压力为大气压时，只需将差压变送器的负压室通大气即可。若不需要远传信号，也可以在容器底部安装压力表，如图3-40所示。6基本工作原理第四节物位检测及仪表7第四节物位检测及仪表2.零点迁移问题在使用差压变送器测量液位时，一般来说无迁移8第四节物位检测及仪表2.零点迁移问题

4、图3-41负迁移示意图实际应用中，正、负室压力分别为负迁移迁移量：9正迁移迁移量：第四节物位检测及仪表2.零点迁移问题10第四节物位检测及仪表迁移和调零都是使变送器输出的起始值与被测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。零点调整使变送器的测量起始点为零；零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值。迁移同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不改变量程的大小。2.零点迁移问题11当测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移；当测量的起始点由零变为某一负值，称为负迁移xminxyxmaxyminym

5、ax0xmaxxminxmax零点迁移的目的：使H＝0时，变送器输出为Iomin（如4mA）使变送器的输出信号下限值ymin与测量范围的下限值xmin相对应，在xmin=0时，称为零点调整，在xmin≠0时，称为零点迁移。12零点迁移的实现：迁移弹簧的作用改变变送器的零点。13例已知：ρ1=1200kg/m3，ρ2=950kg/m3，h1=1m，h2=5m，液位变化范围0—2.5米，求：变送器的量程和迁移量。解Hmaxρ1g=2.5*1200*9.8=29400Pa变送器量程可选为：40kPa当H=0时，-ρ2g（h2-h1）=-4

6、*950*9.8=-37.24kPa变送器需要进行负迁移，迁移量为－37.24kPa结论：差压式液位变送器，事实上就是一个差压变送器，无非液位变送器的输出与液位高度H成线性关系因此，差压式液位变送器的安装与前面所述的差压变送器的安装是完全相同的。为了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，引压管线容易出现被腐蚀、被堵塞的问题，应使用在导压管人口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器（压力信号的远传装置），分单法兰式及双法兰式两种。143.用法兰式差压变送器测量液位图3-44法兰式差压变送器测量液位示意图1—法兰式测量

7、头；2—毛细管；3—变送器单法兰式双法兰式法兰式差压变送器按其结构形式为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器，如下图所示。15三、电容式物位传感器1.测量原理图3-45电容器的组成1—内电极；2—外电极两圆筒间的电容量C当D和d一定时，电容量C的大小与极板的长度L和介质的介电常数ε的乘积成比例。通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不同液体的分界面。将电容传感器（探头）插入被测物料中，电极浸入物料中的深度随物位高低变化

8、，必然引起电容量的变化，从而可以检测出物位。162.液位的检测3-46非导电介质的液位测量1—内电极；2—外电极；3—绝缘套；4—流通小孔由两个同轴圆柱极板组成的电容器，当液位为零时，仪表调整零点，其零点的电容为对非导电介质液位测量的