第六章物位测量2014ppt课件.ppt

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1、第6章物位测量2021/8/4主要分类接触式直读浮力静压电气恒浮力变浮力压力压差电容电阻非接触式超声波射线式2021/8/4直读式液位计测量原理：连通器的工作原理，通过与被测容器连通的玻璃管来直接显示容器中的液位高度特点：简单、经济，无需外加能源。但受玻璃强度的限制，被测容器内的压力、温度不能太高；只能原地显示，不能测量高粘度液体2021/8/4第1节静压式物位检测一、静压法测量原理液位的高度变化时，液柱产生的静压随之改变测得表压力即可求得液位高度hBAH2021/8/4二．压力计式液位计（开口容器的液位测量）1、用压力表测量液位压力计式

2、液位计示意图2021/8/42．法兰式压力变送器测量液位：用于粘度大、有沉淀、易结晶、易凝固或具有腐蚀性的介质金属膜盒直接与被测介质接触，省去引压导管，从而克服导管的腐蚀和阻塞问题。膜盒经毛细管与变送器的测量室相通，并充以硅油，作为传压介质。为了毛细管经久耐用，其外部均套有金属蛇皮保护管。2021/8/4静压液位计2021/8/4三．差压式液位计（密闭容器的液位测量）抵消了容器上部压力变化对测量的影响差压液位计原理示意图2021/8/4法兰式差压液位计原理示意图1-容器2-差压计3-零位线4-法兰5-毛细管2021/8/4带隔离罐的差压式液

3、位计原理示意图2021/8/4四、量程迁移取压口与压力（或差压）测量仪表的入口不在同一水平高度时，都会产生一个附加静压误差。这种情况下，通过对液位计或物位计的零点进行调整，使它在只受附加静压（或静压差时输出为“0”，这种方法称为量程迁移。量程迁移有无迁移、负迁移和正迁移三种。2021/8/4差压变送器测量液位原理图（a）无迁移（b）负迁移2021/8/4（c）正迁移2021/8/42021/8/42021/8/42021/8/41、无迁移压力表与取压点处于同一水平位置差压式液位计正、负压室分别与容器下部的零液位线和上部气体的取压口连接2021

4、/8/42、负迁移压力表比容器的零液位线高加隔离罐或采用法兰式的差压式液位计负迁移量2021/8/43、正迁移压力表或差压变送器比容器的零液位线低正迁移量2021/8/4差压变送器的正负迁移示意图2021/8/4例已知，，，，当地加速度为g=9.8m/s2，求：1）计算差压的变化量？2）选择差变送器的量程？3）计算差压变送器的迁移量？4）计算迁移后差压变送器的压差测量范围？5）计算迁移后差压变送器的液位测量范围？解：1）2）根据国际规定的差压变送器的量程系列，选差压变送器的量程为40kPa3）迁移量2021/8/4所以，差压变送器需进行负迁移

5、，将其零点调为-37.240kPa。4）迁移后的量程范围为5）差压变送器的液位测量范围6）为了使H=3.0m时，差压变送器输出为20mA，需进行量程进行调节。通过量程满度调节螺钉使输出为20mA，2021/8/4第二节浮力式液位检测一、恒浮力式液位检测基本原理：浮于液面上的浮子随着液位上升或下降，根据浮子的位置实现液位的检测如：浮球式水位控制器调整箱组件上限水银开关浮筒连杆非导磁管下限水银开关磁钢浮球2021/8/4敞口容器的浮子重锤液位计1-滑轮2-标尺3-指针4-平衡锤5-导向杆6-浮子闭容器的浮子重锤液位计2021/8/4二．变浮力式液

6、位检测（浮筒式液位计）一质量为m的浮筒悬挂在弹簧上，弹簧的下端被固定，当测量桶内无水时，浮筒的重力与弹簧力达到平衡时，有：当测量筒内有一定高度的液位H时，浮筒受到液体的浮力上浮：根据力平衡：2021/8/4一般则被测液位H可表示为弹簧的位移量与液位成正比。弹簧的顶端连接有一铁芯，铁芯随着弹簧的位移在差动变压器内上下移动输出位移信号。2021/8/4浮球式液位计浮子液位变送器UQK-701磁性浮球液位变送器2021/8/4DFL-901浮筒液位变送器浮筒液位计2021/8/4第三节电气式物位检测基本原理：利用敏感元件将物位变化转换为电量参数的变

7、化，通过测量电量参数来得到物位的变化以电容式液位检测为例：当两圆筒间充以介电常数为ε1的气体时，圆筒的电容量为：同轴圆筒形电容器2021/8/4当圆筒形电容器几何尺寸一定，电容器电容增量与液位高度H成正比。同时，两种介质的介电常数的差值越大，越大，灵敏度高。如果圆筒形电极间的一部分被介电常数为ε2的液体所浸没，被浸没的电极长度为H，此时的电容量为：2021/8/4适用对象：非导电液体或固体对于导电液体，电极要用绝缘物覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。导电液体电容式液位测量示意图2021/8/4ε1、ε2、ε3分别为液位上方气体、

8、被测量介质及绝缘物体的介电常数C11、C12、C2分别是液位上方绝缘套管与内电极间、绝缘套管与容器间及液位下方绝缘套管与内电极间的电容2021/8/4一般ε3>>ε