物位检测仪表ppt课件.ppt

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1、5物位检测与仪表5.1概述5.2浮力式物位计5.3差压式液位计5.4电容式物位计5.7超声波物位计5.5雷达物位计物位检测的意义：确定容器内储存量。通过测量达到控制物位。保证生产安全、正常进行。5.6核辐射物位计一、基本概念液位：在容器中液体介质的高低。料位：容器中固体或颗粒状物质的堆积高度。液位计：测量液位的仪表。料位计：测量料位的仪表。界面计：测量两种密度不同的液体介质分界面的高低（界位）的仪表。上述三种仪表统称为物位计。物位开关：在物位检测中，有时不需要对物位进行连续测量，只需要测量物位是否达到

2、上线、下限或某个特定的位置，这种定点测量用的仪表被称为物位开关。一般用来监视、报警、输出控制信号。5.1概述5.2浮力式液位计原理：基于浮力原理，适用于液位的检测。浮力式物位检测有两种方法：恒浮力式，变浮力式。一、浮子式液位计原理：在液体中放置一个浮子，浮子随液面变化而自由浮动，借此测量液位。F浮不变。图5-1浮力式液位计1-浮子，2-磁铁，3-铁心,4-导轮，5-非导磁管，6-浮球，7-连杆，8-转动轴,9-重锤，10-杠杆(a)浮子式(敞口容器)(b)浮子式(密闭容器)(c)浮球式二、磁翻转浮标液

3、位计NSNNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSSN图磁翻转液位计为克服玻璃管浮标液位计易碎问题，在浮标上设置永久磁铁1，安装在非导磁不锈钢导筒内，它随导筒内的液位升降，借助于磁耦合作用，使导管外翻转箱内的红白相间的翻板或翻球2依次翻转有液体的位置红色朝外，无液体的位置白色朝外。UNS(UGS)系列彩色石英管液位计：三、浮筒式液位计（变浮力式液位计）如图是一用弹簧平衡的浮筒的测量原理图，将一截面相同，质量为m的圆筒形空心金属浮筒悬挂在弹簧上，当h＝0时，浮筒的重量被弹簧的反作用所平衡

4、。当液位变化使浮筒的一部分被液位浸泡时，由于受到液位的浮力作用而使浮筒向上移动，直到与弹簧的反作用力重新平衡。设此时弹簧的位移为△x，则5.3差压式液位计检测原理容器中某点的静压力和容器内物位的高度有关：ρ为介质的密度，对于固体颗粒，ρ应理解为堆积密度由于物料（液体）上方的自由空间有压力p0,则根据静力学原理，有因此要知道物位，需要测出压力容器下部某点与上部自由空间之间的压力差。实现方法对于液位测量，一般可在容器壁面开孔，安装压力（差压）传感器；对于不易在壁面开孔（常压容器）或容器在地面以下的，可采用

5、投入式压力传感器，将压力传感器投到容器的底部。通过电缆线传输压力信号。静压式液位变送器静压式液位计压力表测量液位原理通过液柱静压的方法对液位进行测量的。敞口容器：多用直接测量容器底部压力的方法。如图所示，测压仪表通过导压管与容器底部相连，由测压仪表的压力指示值，便可推知液位的高度。其关系为式中P—测压仪表指示值H—液位的高度ρ—液体的密度g—重力加速度式中PA、PB——分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。密闭容器：测量容器底部压力，除与液面高度有关外，还与液面上部介质压力有关，其关系为一

6、、敞口容器液位测量工业生产中普遍采用差压变送器来测量液位，二、密闭容器液位测量设被测介质的密度为ρ，容器顶部为气相介质，气相压力为pA，pB是液位零面的压力，p1是取压口的压力，根据静力学原理可得因此，差压变送器正负压室的压力差为液位测量问题就转化为差压测量问题了。但是，当液位零面与检测仪表的取压口不在同一水平高度时，会产生附加的静压误差。就需要进行量程迁移和零点迁移。(1)取压点与液位零面在同一水平面如图所示，当差压变送器的取压口低于容器底部的时候，差压变送器上测得的差压为为了使液位的满量程和起始值

7、仍能与差压变送器的输出上限和下限相对应，就必须克服固定差压ρgh0的影响，采用零点迁移就可实现。(2)取压口低于容器底部因为：所以：由于ρgh0〉0，所以称为正迁移。当被测介质有腐蚀性时，差压变送器的正、负压室之间就需要装隔离罐，如果隔离液的密度为ρ1(ρ1>ρ)，则(3)介质有腐蚀性时因为：所以：由于所以称为负迁移。压阻式固态压力传感器光柱显示器橡胶背压管5.4电容式物位计5.4.1检测原理利用电容器间介质不同时，电容量不同，可测定液位、料位或不同液体的分界面。电容物料传感器大多是同轴的圆筒形电容器

8、。圆筒形电容器1-内电极；2-外电极D、d一定，C∝Lε。将电容传感器插入被测介质中，电极浸入介质中的深度随物位高低而变化，电极间介质的升降，必然会改变两极板间的电容量，从而可测出液位。ε—极板间介质的介电系数，ε=ε0εp圆筒形电容器的电容量C为：导电液体液位测量1-内电极；2-绝缘套管；3-容器内电极为直径为d的不锈钢或紫铜棒。外套聚四氟乙烯塑料绝缘管或涂以搪瓷绝缘层。当被测液体的液面上升时，引起棒状电极与导电液体之间的电容变大。5.4.2导电液体用