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1、物位测量,一、概述,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,物位测量,物位检测的作用,控制、计量、报警等。,检测方法分类,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。,物位测量,电磁式物位仪表：使物位的变化转换为一些电量的变
2、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,直读式液位计,浮力式液位测量,P=gH,压力式液位计,基本工作原理,P=g H1,差压式液位计,基本工作原理,物位测量,零点迁移,P=1gH-2g（h2-h1）,变送器的共性问题,量程调整,使变送器的输出信号上限值ymax与测量范围的上限值xmax相对应,量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率，也就是改变变送器输出
3、信号y与输入信号x之间的比例系数,变送器的共性问题,零点调整,零点调整的方法模拟变送器：调零装置数字变送器：软件,使变送器的输出信号下限值ymin与测量范围的下限值xmin=0相对应,x,变送器的共性问题,零点迁移,使变送器的输出信号下限值ymia与测量范围的下限值xmin相对应，在xmin=0时，称为零点调整，在xmin0时，称为零点迁移,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,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:,xmin,xmax,xmin,xmax,零点迁移的方法模拟变送器：调Z0数字变送器：软件
4、,物位测量,零点迁移的目的：使H0时，变送器输出为Iomin（如4mA）,P=1gH-2g（h2-h1）,负迁移,迁移量：,-2g（h2-h1）,物位测量,P=1gH+1gh1,正迁移,迁移量：,1gh1,物位测量,例,已知1=1200kg/m3，2=950kg/m3，h1=1m，h2=5m，液位变化范围02.5米，求：变送器的量程和迁移量。,物位测量,解,Hmax1g=2.5*1200*9.8Pa=29.400 kPa变送器量程可选为：40kPa当H=0时，-2g（h2-h1）=-4*950*9.8=-37.24 kPa变送器需要进行负迁移，迁移量为37.24 kPa,利用差压式液位计还可以
5、测量液体的分界面，如下图所示。2，1为已知。请分析压差P与分界面高度h0的对应关系。,测量分界面,液位计正、负压室受力情况如下：P1=h02g+（h1+h2）1g P2=（h2+h1+h0）1g P=P1 P2=h0 g（2-1）由于（2-1）是已知的，所以压差P与分界面高度h0成一一对应关系。,测量分界面,压力式物位测量结论：,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
6、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。（回到书）,3.5.4 电容式物位计,由两个同轴圆柱极板组成的电容器，当两极板之间填充介电常数为0的介质时，两极板间的电容量为：,当极板之间一部分介质被介电常数为的另一种介质填充时，可推出电容变化量,当电容器的几何尺寸和介电常数保持不变时，电容变化量就与物位高度H成正比。,3.5.4 电容式物位计,3.5.4 电容式物位计,导电液体的液位测量,3.5.4 电容式物位计,3.5.4 电容式物位计,3.5.4 电容式物位计,液面以上,液面以下,3.5.4 电容式物位计,3.5.4 电容式物位计,：1、如液
7、体的粘度较大时，当液位下降时，由于电极套管上仍粘附一层被测介质，会造成虚假的液位指示值，使仪表所显示的液位比实际值偏高。2、介质的电介常数受温度（液体），湿度（固体）较大。,注意,物位仪表,物位测量,核辐射式物位计,基本工作原理,核辐射线（通常为射线）穿过一定厚度的被测介质时，射线的投射强度将随介质厚度的增加而呈指数规律衰减的原理来测量物位的,I0表示进入物料之间的射线强度；表示物料的吸收系数；H为物料的厚度；I为穿过介质后的射线强度。,雷达式液位计是一种采用微波技术的液位检测仪表。由于微波具有良好的定向辐射性，在传输过程中受火焰、灰尘、烟雾及强光的影响极小，因此可以用来测量腐蚀性液体，高粘度液体，和有毒性液体的液位。他没有可动部件，不接触介质，没有测量盲区，而且测量精度几乎不受被测介质的温度、压力、相对介电常数的影响，影响 在易燃易爆等恶劣工矿下仍能使用。,雷达式式物位计,第五节 温度检测及仪表,
