化工测量仪表课件(液位).ppt

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1、第二篇物位测量概述第一章浮力式液位计第二章静压式液位计第三章电容式物位计第四章非接触式测量物位计本章小结7/28/20211概述测量的目的1.(计量)正确地测知容器中介质的容量或质量，进行成本核算;2.(监控)对物位高度进行显示报警或联锁控制，保证连续生产和设备安全。物位是指存放在容器或工业设备中物质的高度或位置。液位:液体介质与气体介质的分界面；界位:液体—液体或液体—固体的分界面；料位:固体粉末或颗粒状物质的堆积高度。返回7/28/20212第一章浮力式液位计第一节测量原理第二节恒浮力式液位计第三节变浮力式液位计返回7/28/20213第一节测量原理应用浮力原理恒浮力法：利用漂浮于液面

2、上的浮子升降位移反映液位的变化；变浮力法：利用浮子浮力随液位浸没高度而变化。返回恒浮力原理下一页7/28/20214一、恒浮力法液位测量Ｗ－Ｆ＝Ｇ（2-1-1）W—浮子重量；F—浮子所受浮力；G—平衡重物的重量。返回浮子的定位能力是指浸没浮子高度的变化量△H所引起的浮力变化量△F=ρgA△H,则得表达式为原理示意下一页上一页7/28/20215二、变浮力法液位测量C—弹簧刚度；x—弹簧压缩位移；A—浮筒的截面积；H—浮筒被液体浸没的高度；ρ—被测液体密度；g—重力加速度。液位升高ΔH，则浮筒上移动Δx，此时返回（2-1-5）上一页7/28/20216第二节恒浮力式液位计浮球式液位计磁翻转式

3、液位计浮子钢带式液位计返回7/28/20217一、浮球式液位计W—浮球的重力；G—平衡重物的重力；F—浮球所受的浮力；l1—转轴到浮球中心垂直距离；l2—转轴到重物中心垂直距离。返回下一页1.结构原理7/28/202182.使用（1）连杆与转动轴等部件之间的连接必须牢固。（2）零位一经调好不得随意移动平衡重物。（3）用于温度、粘度较高而压力不高的密闭容器的窄液位测量。P≤4MPa,T≤450℃,ρ≥0.55g/cm3,H≤1200mm。返回上一页7/28/20219二、磁翻转式液位计返回每个翻板或翻球的翻转直径为10mm。7/28/202110三、浮子钢带式液位计返回在钉轮轴上安装转角传感

4、器或变送器，可实现液位信号的远传。钢带的线位移变为钉轮的角位移，适用于大型储罐。宽液位测量，测量范围为0～20M，F—浮子产生的浮力；W—浮子本身的重量；T—恒力弹簧对浮子的拉力。整个系统平衡时应满足T=W-F（2-1-7）7/28/202111第二章静压式液位计第一节测量原理第二节压力式液位计第三节差压式液位计返回7/28/202112若容器为敞口容器，PA为大气压，则上式可写为：第一节测量原理根据流体静力学原理可知，A、B两点的压差为任何一点液体压力等于表面压力加上液体密度与重力加速度及液柱高度的乘积。通过测量P或ΔP来实现液位高度H的测量。返回（2-2-2）（2-2-1）7/28/2

5、02113第二节压力式液位计下一页返回一、用测压仪表测量压力表或压力变送器与容器底部相连，由压力值可知液位的高度。只有测压仪表的安装位置与最低液位一致时，式（2-2-2）才成立。否则需对其进行修正。测量粘稠、易结晶或含有颗粒液体的液位时，可采用法兰式压力变送器差压变送器测量7/28/202114第三节差压式液位计返回一、零点迁移问题二、特殊介质液位、料位的测量7/28/202115一、零点迁移问题返回1．无迁移被测介质粘度较小、无腐蚀、无结晶，且气相部分不冷凝，变送器与容器下部取压位置同高度。H=0→Hmax，ΔP=0→ΔPmax,变送器输出：I=4～20mA。设对应液位高度所要求的变送器

6、量程ΔPmax=5000Pa,变送器特性曲线如图2-2-7曲线a所示。迁移示意图下一页安装示意图7/28/2021162．正迁移H=0ΔP=hρg>0I>4mA；H=HmaxΔPmax=Hmaxρg+hρgI>20mA设变送器量程ΔPmax=5000Pahρg=2000PaH=0ΔP=2000Pa调零点迁移使I=4mA；H=HmaxΔPmax=5000+2000=7000PaI=20mA。返回下一页上一页调整的压差是大于零的附加静压，则称正迁移。安装示意图7/28/2021173．负迁移下一页上一页负压侧与取压点之间安装隔离罐或冷凝罐H=0ΔP=-hρg<0I<4mA；H=HmaxΔPma

7、x=Hmaxρg-hρg变送器输出仍小于20mA。设变送器的量程ΔPmax=5000Pa,hρg=7000Pa。H=0ΔP=-7000Pa，调整零点迁移，使输出I=4mA；H=HmaxΔPmax=5000-7000=-2000Pa，输出I=20mA。调整的压差是小于零的附加静压，则称负迁移。返回7/28/202118正、负迁移的实质是通过迁移作用改变差压变送器的零点，H=0,I=4mA;H=Hmax,I=20mA，实现输