物位测量及仪表

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1、物位测量及仪表物位测量及仪表物位测量：物位测量：液位液位气体和液体间的分界面。气体和液体间的分界面。界位界位两种不同液体间的接触面；液体与固体间的两种不同液体间的接触面；液体与固体间的 接触面。接触面。料位料位气体与固体颗粒或粉末的分界面。气体与固体颗粒或粉末的分界面。返回返回1 1、液位检测方法、液位检测方法 液位检测总体上可分为直接检测和间接检测两种方法。 直接测量是一种最为简单、直观的测量方法，它是利用连通器的原理，将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出液位高度。 间接测量，是将液位信号转化为其它相关信号进行测量，如压力法、浮力法、电学法等。 1.1直接测量法直接测量法 直接

2、测量是一种最为简单、直观的测量方法，它是利用连通器的原理，将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出液位高度。下图所示的是玻璃管液位计。 玻璃管液位计电接点水位计的水位传感器原理电接点水位计的水位传感器原理 原理：原理：带若干电接点的连通容器，因汽、水导电性能差带若干电接点的连通容器，因汽、水导电性能差别，被水淹没的电接点所在电路处于低电阻别，被水淹没的电接点所在电路处于低电阻( (相当于开相当于开关闭合关闭合) )，因此被水接通的电接点位置可表示水位。，因此被水接通的电接点位置可表示水位。电接点导通的显示方法：电接点导通的显示方法：灯泡闪亮，带放大器的发光二灯泡闪亮，带放大器的发光二

3、极管等。极管等。 测量筒和汽包相连，据连通器力平衡原理从汽包内测量筒和汽包相连，据连通器力平衡原理从汽包内取出测量水柱。取出测量水柱。传感器传感器是水柱中组成测量标尺的是水柱中组成测量标尺的系列电系列电极极，将水柱分成若干区间。电极在水中对应点呈绿色，将水柱分成若干区间。电极在水中对应点呈绿色，在汽中对应点呈红色，红绿灯光柱界面显示水位。在汽中对应点呈红色，红绿灯光柱界面显示水位。电接点式水位传感器的结构电接点式水位传感器的结构电接点水位计电接点水位计1汽包汽包 2测量筒测量筒 3下接管下接管 4电接点电接点 电接点15,17,19个，正常水位附近要安装密一些。显示电路显示仪表： 氖气显示仪表

4、特点： 但指示不连续，两电极间的距离就是仪表的不灵敏区。 接点之间在高度上的间距不是均匀的，在正常水位附近要密一些。1.2 压力法液位压力法液位 压力法依据液体重量所产生的压力进行测量。由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。 对常压开口容器，液位高度H与液体静压力P之间有如下关系： gPH 下图为用于测量开口容器液位高度的三种压力式液位计。(a) 压力表式液位计 (b)法兰式液位变送器 (c)吹气式液位计 对于密闭容器中的液位测量，可用差压法进行测量，它可在测量过程中消除液面上部气压及气压波动对示值的影响，下图示出差压式液位计测量原理。

5、引压导管易被腐蚀或堵塞，影响测量精度，应用法兰式压力（差压）变送器。敏感元件为金属膜盒，它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，它们所组成的密闭系统内充以硅油，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。对于具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固的介质法兰式压力（差压）变送器量程迁移量程迁移无论是压力检测法还是差压法，均要求零液位与检测仪表无论是压力检测法还是差压法，均要求零液位与检测仪表在同一水平高度，否则会产生附加静压误差。在同一水平高度，否则会产生附加静压误差。处理方法处理方法对压力变送器进行零点对压力变送

6、器进行零点调整，使在只受附加静调整，使在只受附加静压力时输出为压力时输出为“零零”。量程量程迁移迁移无迁移无迁移负迁移负迁移正迁移正迁移Hhn无迁移无迁移保证正压室与零液位等高保证正压室与零液位等高gHP1当当H为零时，差压输为零时，差压输出为零。出为零。差压变送器的作用是将输入的差压信号转化为统一的标准差压变送器的作用是将输入的差压信号转化为统一的标准信号输出。信号输出。n负迁移负迁移形成原因：加隔离罐或采形成原因：加隔离罐或采用法兰式测压差。用法兰式测压差。1210ghgHPP正压室：正压室：220ghPP负压室：负压室：BgHhhggHPPP11221)(差压：差压：当当H=0时，差压的

7、输出并不为零，而是时，差压的输出并不为零，而是-B。为使。为使H=0时，时，差变的输出为差变的输出为4mA，就要消除，就要消除-B的影响。称之为量程迁移。的影响。称之为量程迁移。由于要迁移的时为负值，所以称为负迁移。由于要迁移的时为负值，所以称为负迁移。量程迁移实例量程迁移实例 例如：已知例如：已知31/1200mkg32/950mkgmh0 . 11mh0 . 52m0 . 30mL 液位高度变化形成的差压值为：液位高度变化形成的差压值为： 所以可选择差压变送器量程为所以可选择差压变送器量程为40kPaPagH3528038 . 912001PaghhB372408 . 9950) 15()

8、(212 所以负迁移量为所以负迁移量为37.240kPa，即将差压变送器的零点调为，即将差压变送器的零点调为-37.240kPa。迁移后差变的测量范围为。迁移后差变的测量范围为-37.242.76kPa。n正迁移正迁移011pgHghP正压室：正压室：负压室：负压室：0pP 压差：压差：gHghPPP11当当H=0时，差压输出并不为时，差压输出并不为零，其值为零，其值为ghC1其迁移量为正值，所以称为正迁移。其迁移量为正值，所以称为正迁移。综上所述：正负迁移的实质是改变变送器的零点，同时改综上所述：正负迁移的实质是改变变送器的零点，同时改变量程的上下限，而量程范围不变。变量程的上下限，而量程范

9、围不变。1.3 浮力法浮力法 恒浮力式检测的基本原理是通过测量漂浮于被测液恒浮力式检测的基本原理是通过测量漂浮于被测液面上的浮子（也称浮标）随液面变化而产生的位移。面上的浮子（也称浮标）随液面变化而产生的位移。 变浮力式检测是利用沉浸在被测液体中的浮筒（也变浮力式检测是利用沉浸在被测液体中的浮筒（也称沉筒）所受的浮力与液面位置的关系检测液位称沉筒）所受的浮力与液面位置的关系检测液位 。 浮力式液位检测分为恒浮力式检测与变浮力式检测。浮力式液位检测分为恒浮力式检测与变浮力式检测。1.3.1 钢带浮子式液位计钢带浮子式液位计 右图为直读式钢带浮子式液位计，这是一种最简单的液位计，一般只能就地显示。

10、1.3.2浮球液位计浮球液位计 电动浮球液位变送器的测量部分由浮球与平衡杆和平衡锤组成力矩平衡机构，因此浮球可以自由地随液位的变化而升降。当液位改变时，浮球的位置发生相应的变化，通过球杆带动主轴转动，表头内角位移传感器与主轴通过齿轮啮合，将液位的变化转换成相应的电信号浮球液位计浮球液位计浮球式液位计浮球式液位计 OBGOAFW )（1. 工作原理工作原理2. 特点特点（1）量程小，受连杆长度和角度限制；）量程小，受连杆长度和角度限制；（2）精度低，最高）精度低，最高0.5级左右；级左右；（3）适用于温度、粘度较高，压力不）适用于温度、粘度较高，压力不 高的液位测量。高的液位测量。W浮球的重力；

11、浮球的重力；G重锤的重力；重锤的重力；OA转轴到浮球中心垂直距离；转轴到浮球中心垂直距离；OB转轴到重锤中心垂直距离。转轴到重锤中心垂直距离。内浮球液位计内浮球液位计H F (W-F) 杠杆顺时针转动杠杆顺时针转动F 返回返回1.3.3磁浮子液位计 磁性浮子、浮球式液位计主要由本体部分、就地指示器、远传变送器以及上、下限液位报警器等几部分组成。磁性浮子式液位计通过与工艺容器相连的筒体内浮子随液面（或界面）的上下移动，由浮子内的磁钢利用磁耦合原理驱动磁性翻板指示器，用红蓝两色（液红气蓝）明显直观地指示出工艺容器内的液位或界位。水平轴NNNNS径向充磁翻板式液位计工作原理动画演示翻板式液位计工作原