第五章 物位測(cè)量?jī)x表

1、熱工儀表修理工熱工儀表修理工 第五章第五章 物位物位測(cè)量?jī)x表測(cè)量?jī)x表 萊鋼培訓(xùn)中心萊鋼培訓(xùn)中心 許月軍許月軍 MobileE-mail: 2 第一節(jié)第一節(jié) 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 第三節(jié)第三節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 第四節(jié)第四節(jié) 電導(dǎo)物位傳感器電導(dǎo)物位傳感器 第五節(jié)第五節(jié) 音叉物位計(jì)音叉物位計(jì) 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 第七節(jié)第七節(jié) 核輻射物位檢測(cè)核輻射物位檢測(cè) 第五章第五章 物位測(cè)量?jī)x表物位測(cè)量?jī)x表 3 物位物位：料位、液位和分界面的統(tǒng)稱：料位、液位和分界面的統(tǒng)稱。 概述概述 物位檢測(cè)的作用物位檢測(cè)的作用 確定

2、容器中的貯料數(shù)量，以保證確定容器中的貯料數(shù)量，以保證 連續(xù)生產(chǎn)的需要或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算；連續(xù)生產(chǎn)的需要或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算； 為了監(jiān)視或控制容器的物位，使為了監(jiān)視或控制容器的物位，使 它保持在規(guī)定的范圍內(nèi)；它保持在規(guī)定的范圍內(nèi)； 對(duì)它的上下極限位置進(jìn)行報(bào)警，對(duì)它的上下極限位置進(jìn)行報(bào)警， 以保證生產(chǎn)安全、正常進(jìn)行。以保證生產(chǎn)安全、正常進(jìn)行。 4 在容器中液體介質(zhì)的高低叫在容器中液體介質(zhì)的高低叫液位液位。 容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度叫容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度叫料位。料位。 測(cè)量液位的儀表叫測(cè)量液位的儀表叫液位計(jì)液位計(jì)，測(cè)量料位的儀表叫，測(cè)量料位的儀表叫料位計(jì)。料位計(jì)。 測(cè)量?jī)煞N密度不同液體介質(zhì)

3、的分界面的儀表叫測(cè)量?jī)煞N密度不同液體介質(zhì)的分界面的儀表叫界面計(jì)。界面計(jì)。 在物位檢測(cè)中，有時(shí)需要對(duì)物位進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，有時(shí)只需在物位檢測(cè)中，有時(shí)需要對(duì)物位進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，有時(shí)只需 要測(cè)量物位是否達(dá)到某一特定位置，用于定點(diǎn)物位測(cè)量的要測(cè)量物位是否達(dá)到某一特定位置，用于定點(diǎn)物位測(cè)量的 儀表稱為儀表稱為物位開關(guān)。物位開關(guān)。 物位幾個(gè)概念：物位幾個(gè)概念： 概述概述 5 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì)是基于物體在液體中受浮力作用是基于物體在液體中受浮力作用 的原理工作的。浮子漂浮在液面上或半浸在液體中的原理工作的。浮子漂浮在液面上或半浸在液體中 隨液面上下波動(dòng)而升降，浮子所在處就是液體的液隨液面上下波動(dòng)而升降，浮

4、子所在處就是液體的液 位。前者是位。前者是浮子法浮子法，后者是，后者是浮力法浮力法，是應(yīng)用最廣的，是應(yīng)用最廣的 液位計(jì)。液位計(jì)。 第一節(jié)第一節(jié) 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì) 6 一、浮子式液位計(jì)一、浮子式液位計(jì) 浮子式液位計(jì)是一種維持力不變的即恒浮力浮子式液位計(jì)是一種維持力不變的即恒浮力 式液位計(jì)。它是在液體中放置一個(gè)浮子，也稱浮式液位計(jì)。它是在液體中放置一個(gè)浮子，也稱浮 標(biāo)，可隨液面變化而自由浮動(dòng)。標(biāo)，可隨液面變化而自由浮動(dòng)。 浮子隨液面的升降，通過繩索和滑輪帶動(dòng)指浮子隨液面的升降，通過繩索和滑輪帶動(dòng)指 針，便指示出液位數(shù)值。如果把滑輪的轉(zhuǎn)角和繩針，便指示出液位數(shù)值。如果把滑輪的轉(zhuǎn)角和繩 索的位

5、移，經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)后轉(zhuǎn)化為電阻或電感等索的位移，經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)后轉(zhuǎn)化為電阻或電感等 變化，就可以進(jìn)行液位的遠(yuǎn)傳、指示記錄液位值。變化，就可以進(jìn)行液位的遠(yuǎn)傳、指示記錄液位值。 第一節(jié)第一節(jié) 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì) 7 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì) 1-1-浮子；浮子；2-2-磁鐵；磁鐵；3-3-鐵心；鐵心；4-4-導(dǎo)輪；導(dǎo)輪；5-5-非導(dǎo)磁管；非導(dǎo)磁管；6-6-浮球；浮球； 7-7-連桿；連桿；8-8-轉(zhuǎn)動(dòng)軸；轉(zhuǎn)動(dòng)軸； 9-9-重錘；重錘；10-10-杠桿杠桿 (a)(a)浮子式浮子式( (敞口容器敞口容器) )(b)(b)浮子式浮子式( (密閉容器密閉容器) ) (c)(c)浮球式浮球式 第一節(jié)第一

6、節(jié) 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì) 一、浮子式液位計(jì)一、浮子式液位計(jì) 8 二、磁翻轉(zhuǎn)浮標(biāo)液位計(jì)二、磁翻轉(zhuǎn)浮標(biāo)液位計(jì) 為克服玻璃管浮標(biāo)液位計(jì)易為克服玻璃管浮標(biāo)液位計(jì)易 碎問題，在浮標(biāo)上設(shè)置永久磁鐵，碎問題，在浮標(biāo)上設(shè)置永久磁鐵， 安裝在非導(dǎo)磁不銹鋼導(dǎo)筒內(nèi)，它安裝在非導(dǎo)磁不銹鋼導(dǎo)筒內(nèi)，它 隨導(dǎo)筒內(nèi)的液位升降，借助于磁隨導(dǎo)筒內(nèi)的液位升降，借助于磁 耦合作用，使導(dǎo)管外翻轉(zhuǎn)箱內(nèi)的耦合作用，使導(dǎo)管外翻轉(zhuǎn)箱內(nèi)的 紅白相間的翻板或翻球依次翻轉(zhuǎn)。紅白相間的翻板或翻球依次翻轉(zhuǎn)。 有液體的位置紅色朝外，無液體有液體的位置紅色朝外，無液體 的位置白色朝外，因此紅色就是的位置白色朝外，因此紅色就是 液位所在，液位高度由標(biāo)尺顯

7、示。液位所在，液位高度由標(biāo)尺顯示。 第一節(jié)第一節(jié) 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì) 9 三、浮筒式液位計(jì)三、浮筒式液位計(jì) 浮子改成浮筒，將它浮子改成浮筒，將它 半浸于液體之中，當(dāng)液面半浸于液體之中，當(dāng)液面 變化時(shí)，浮筒被液體浸沒變化時(shí)，浮筒被液體浸沒 的體積隨著變化而受到不的體積隨著變化而受到不 同的浮力，通過測(cè)量浮力同的浮力，通過測(cè)量浮力 的變化可以測(cè)量液位。的變化可以測(cè)量液位。 1-1-浮筒，浮筒，2-2-杠桿，杠桿，3-3-扭力管，扭力管，4-4-芯軸，芯軸， 5-5-推桿，推桿，6-6-霍爾位移轉(zhuǎn)換器霍爾位移轉(zhuǎn)換器 第一節(jié)第一節(jié) 浮力式液位計(jì)浮力式液位計(jì) 10 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式

8、液位計(jì) 測(cè)量原理測(cè)量原理：利用容器內(nèi)液位變化時(shí)，由液柱高度：利用容器內(nèi)液位變化時(shí)，由液柱高度 產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理工作的，用差壓計(jì)測(cè)產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理工作的，用差壓計(jì)測(cè) 得的差壓與液位高度成正比，常用來測(cè)量敞口容器得的差壓與液位高度成正比，常用來測(cè)量敞口容器 和密封容器的液位。和密封容器的液位。 使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)：習(xí)慣上應(yīng)使變送器輸出信號(hào)與液：習(xí)慣上應(yīng)使變送器輸出信號(hào)與液 位相對(duì)應(yīng)位相對(duì)應(yīng)( (如液位范圍如液位范圍0-0-H H，則差變輸出的，則差變輸出的I Imin min正好對(duì) 正好對(duì) 應(yīng)應(yīng)0 0液位，而液位，而I Imax max對(duì)應(yīng) 對(duì)應(yīng)H H) )，使用時(shí)可能需

9、對(duì)差壓變送，使用時(shí)可能需對(duì)差壓變送 器進(jìn)行零點(diǎn)遷移。器進(jìn)行零點(diǎn)遷移。 11 一、敞口容器的液位檢測(cè)一、敞口容器的液位檢測(cè) 如圖所示，差壓變送器兩端差壓如圖所示，差壓變送器兩端差壓P P為：為： P P=(=(h h+ +h h1 1+ +h h2 2) )gg= =hghg+ +Z Z0 0 ( (Z Z0 00 0 ) ) 顯然可由差壓信號(hào)得到液位。但為使變送器輸出信號(hào)顯然可由差壓信號(hào)得到液位。但為使變送器輸出信號(hào)( (這里這里 是是4-20mA)4-20mA)正好對(duì)應(yīng)液位正好對(duì)應(yīng)液位(0-(0-H H) )，要進(jìn)行零點(diǎn)正遷移。，要進(jìn)行零點(diǎn)正遷移。 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 1

10、2 為什么要進(jìn)行零點(diǎn)遷移的實(shí)例說明為什么要進(jìn)行零點(diǎn)遷移的實(shí)例說明 設(shè)前頁圖中設(shè)前頁圖中H H=0.5m=0.5m，h h1 1+ +h h2 2=0.2m=0.2m，則根據(jù)，則根據(jù)H H 選選DDZ-IIIDDZ-III 差變量程為差變量程為0 04.905kPa(0.54.905kPa(0.59.81)9.81)，而，而Z Z0 0=1.962kPa=1.962kPa。若。若 不遷移，則當(dāng)不遷移，則當(dāng)h h = = H H時(shí)，時(shí)，P P=6.867kPa=6.867kPa，I I0 020mA20mA，已超出，已超出 差變正常使用范圍。差變正常使用范圍。 需采取措施解決此問題：需采取措施解決

11、此問題： 方法一方法一：另選大量程差壓變送器，缺點(diǎn)：會(huì)降低測(cè)量精度。：另選大量程差壓變送器，缺點(diǎn)：會(huì)降低測(cè)量精度。 方法二方法二：進(jìn)行零點(diǎn)遷移。將變送器的零點(diǎn)正向遷移到：進(jìn)行零點(diǎn)遷移。將變送器的零點(diǎn)正向遷移到 Z Z0 0=1.962kPa=1.962kPa的位置，遷移后，上、下限變?yōu)榈奈恢?，遷移后，上、下限變?yōu)?.962kPa1.962kPa和和 6.867kPa6.867kPa，但量程不變，仍為，但量程不變，仍為4.905kPa4.905kPa，輸出仍是，輸出仍是4 420mA20mA。 顯然進(jìn)行零點(diǎn)遷移方法為最佳顯然進(jìn)行零點(diǎn)遷移方法為最佳方案。方案。 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位

12、計(jì) 13 特性曲線平移而曲線斜率不變稱特性曲線平移而曲線斜率不變稱 為為零點(diǎn)遷移零點(diǎn)遷移。分為。分為零點(diǎn)正遷移零點(diǎn)正遷移 （Z Z0 000）、零點(diǎn)負(fù)遷移（）、零點(diǎn)負(fù)遷移（Z Z0 000）兩種兩種 類型。類型。其實(shí)質(zhì)是其實(shí)質(zhì)是改變上下限，而不改改變上下限，而不改 變量程的大小。變量程的大小。 不同的變送器，實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)遷移方不同的變送器，實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)遷移方 法不一樣。如機(jī)械式差壓變送器，通法不一樣。如機(jī)械式差壓變送器，通 過調(diào)零彈簧實(shí)現(xiàn)；而現(xiàn)在智能型差壓過調(diào)零彈簧實(shí)現(xiàn)；而現(xiàn)在智能型差壓 變送器，可通過外部手持終端直接輸變送器，可通過外部手持終端直接輸 入數(shù)字即可實(shí)現(xiàn)。入數(shù)字即可實(shí)現(xiàn)。 第二節(jié)第二節(jié)

13、差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 14 a a無遷移無遷移 b b負(fù)遷移負(fù)遷移 c c正遷移正遷移 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 15 二、密閉容器的液位檢測(cè)二、密閉容器的液位檢測(cè) 測(cè)量密閉容器中的液泣，差壓變壓器的正壓室測(cè)量密閉容器中的液泣，差壓變壓器的正壓室 仍與容器的下部取壓點(diǎn)相連，低壓室則與容器的密仍與容器的下部取壓點(diǎn)相連，低壓室則與容器的密 閉空間相連通。閉空間相連通。 (a) (a) 差壓變送器的安裝差壓變送器的安裝 (b) (b) 零點(diǎn)負(fù)遷移示意圖零點(diǎn)負(fù)遷移示意圖 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 16 用差壓式液位計(jì)測(cè)量密閉容器液位時(shí)，要根據(jù)（用差壓式液位計(jì)測(cè)量密閉容器

14、液位時(shí)，要根據(jù)（ ） 考慮對(duì)差壓液位計(jì)進(jìn)行零點(diǎn)遷移。考慮對(duì)差壓液位計(jì)進(jìn)行零點(diǎn)遷移。 A A 被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì) B B隔離液的性質(zhì)隔離液的性質(zhì) C C差壓式液位計(jì)位置的高低差壓式液位計(jì)位置的高低 D D閉容器的靜壓力閉容器的靜壓力 問題？問題？ ABCABC 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 17 三、特殊介質(zhì)液體液位測(cè)量三、特殊介質(zhì)液體液位測(cè)量 某些特殊液體，如腐蝕性、某些特殊液體，如腐蝕性、 含固體顆粒、易結(jié)晶、易沉淀或含固體顆粒、易結(jié)晶、易沉淀或 粘度大等液體的液位測(cè)量，不能粘度大等液體的液位測(cè)量，不能 采用普通差壓變送器而只能采用采用普通差壓變送器而只能采用 法蘭式差壓

15、變送器，否則容易造法蘭式差壓變送器，否則容易造 成堵塞或差變損壞。成堵塞或差變損壞。 法蘭測(cè)頭是一不銹鋼膜盒，法蘭測(cè)頭是一不銹鋼膜盒， 膜盒內(nèi)充以硅油，用毛細(xì)管引到膜盒內(nèi)充以硅油，用毛細(xì)管引到 差壓變送器的測(cè)量室。差壓變送器的測(cè)量室。 法蘭式差變測(cè)量液位法蘭式差變測(cè)量液位 1-1-平法蘭接頭，平法蘭接頭，2-2-毛細(xì)管，毛細(xì)管， 3-3-差變，差變，4-4-插入法蘭接頭插入法蘭接頭 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 18 投入式液位器的檢測(cè)器可以垂直懸掛在導(dǎo)投入式液位器的檢測(cè)器可以垂直懸掛在導(dǎo) 氣電纜上，也可以固定在支架上。檢測(cè)器離氣電纜上，也可以固定在支架上。檢測(cè)器離 底部應(yīng)有一段距離

16、，以防止泥沙，污物堵塞底部應(yīng)有一段距離，以防止泥沙，污物堵塞 受壓部件；也應(yīng)遠(yuǎn)離加溫管或攪拌器。如果受壓部件；也應(yīng)遠(yuǎn)離加溫管或攪拌器。如果 液體流動(dòng)，則應(yīng)安裝防波管，或掛重錘使之液體流動(dòng)，則應(yīng)安裝防波管，或掛重錘使之 穩(wěn)定。穩(wěn)定。 儀表的測(cè)量范圍根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的密度和高儀表的測(cè)量范圍根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的密度和高 度而定。如果介質(zhì)密度不知道，可以用檢定度而定。如果介質(zhì)密度不知道，可以用檢定 合格的檢油尺測(cè)出實(shí)際量程高度，再將量程合格的檢油尺測(cè)出實(shí)際量程高度，再將量程 分成分成4 4等分，調(diào)節(jié)儀表零點(diǎn)及量程螺絲，使輸?shù)确郑{(diào)節(jié)儀表零點(diǎn)及量程螺絲，使輸 出穩(wěn)定在和油尺刻度對(duì)應(yīng)的值上。出穩(wěn)定在和油尺刻度對(duì)應(yīng)的

17、值上。 投入式液位計(jì)在安裝使用時(shí)應(yīng)注意些什么？ 投入式液位計(jì)在安裝使用時(shí)應(yīng)注意些什么？ 第二節(jié)第二節(jié) 差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì) 19 第三節(jié)第三節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 一、檢測(cè)原理一、檢測(cè)原理 圓筒形電容器的電容量圓筒形電容器的電容量C C為：為： C C=2=2LL/ln(/ln(D/dD/d)=)=kLkL 可見當(dāng)將電容傳感器插入可見當(dāng)將電容傳感器插入 被測(cè)介質(zhì)中，電極浸入介質(zhì)中被測(cè)介質(zhì)中，電極浸入介質(zhì)中 的深度隨物位高低而變化，電的深度隨物位高低而變化，電 極間介質(zhì)的升降，必然改變兩極間介質(zhì)的升降，必然改變兩 極板間的電容量，從而可以測(cè)極板間的電容量，從而可以測(cè) 出物位。出物位。

18、圓筒形電容器圓筒形電容器 1-1-內(nèi)電極；內(nèi)電極；2-2-外電極外電極 20 二、電容物位傳感器二、電容物位傳感器 ( (一一) )導(dǎo)電液體電容傳感器導(dǎo)電液體電容傳感器 水、酸、堿、鹽及各種水溶液水、酸、堿、鹽及各種水溶液 等導(dǎo)電液體電容液位傳感器一般用等導(dǎo)電液體電容液位傳感器一般用 直徑為直徑為d d的不銹鋼或紫銅棒做電極，的不銹鋼或紫銅棒做電極， 外套聚四氟乙烯塑料絕緣管或涂以外套聚四氟乙烯塑料絕緣管或涂以 搪瓷絕緣，如圖。電容傳感器插在搪瓷絕緣，如圖。電容傳感器插在 直徑為直徑為D D0 0容器內(nèi)的液體中，容器內(nèi)的液體中， 通過通過 檢測(cè)傳感器電容變化量即可知液位檢測(cè)傳感器電容變化量即可

19、知液位 的高低。的高低。 導(dǎo)電液體液位測(cè)量導(dǎo)電液體液位測(cè)量 1-1-內(nèi)電極；內(nèi)電極；2-2-絕緣套絕緣套 管；管；3-3-容器容器 第三節(jié)第三節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 21 由圖可知當(dāng)液位由零變化到由圖可知當(dāng)液位由零變化到H H 時(shí)，電容傳感器時(shí)，電容傳感器 的電容變化量的電容變化量C CX X為：為： 式中式中為絕緣套管或陶瓷涂層的介電系數(shù)為絕緣套管或陶瓷涂層的介電系數(shù)； 0 0為絕緣套管和空氣共同組成電容的為絕緣套管和空氣共同組成電容的 等效介電系數(shù)；等效介電系數(shù)；S S為傳感器靈敏度系數(shù)。為傳感器靈敏度系數(shù)。 00 0 00 0 2 ()22 ln(/ )ln(/ )ln(/ ) 2

20、() ln(/ ) 2 ln(/ ) XH L HLH CCC D dD dD d H D d HSH D d 第三節(jié)第三節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 22 ( (二二) )非導(dǎo)體液體電容傳感器非導(dǎo)體液體電容傳感器 非導(dǎo)電液體，不要求電極表面絕緣，可以用裸電極作非導(dǎo)電液體，不要求電極表面絕緣，可以用裸電極作 內(nèi)電極，外套以開有液體流通孔的金屬外電極，通過絕緣內(nèi)電極，外套以開有液體流通孔的金屬外電極，通過絕緣 環(huán)裝配成電容傳感器。環(huán)裝配成電容傳感器。 1-1-內(nèi)電極；內(nèi)電極；2-2-外電極；外電極； 3-3-絕緣環(huán)絕緣環(huán) 0 0 0 0 0 0 0 0 2 ln(/) 2 2() ln(/)ln

21、(/) 2(1) ln(/) p H XH p L C Dd H LH C D dDd CCC H D d S H 第三節(jié)第三節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 23 ( (三三) )粉粒狀物料電容傳感器粉粒狀物料電容傳感器 測(cè)量粉粒狀非導(dǎo)電介測(cè)量粉粒狀非導(dǎo)電介 質(zhì)如礦石、合金、石質(zhì)如礦石、合金、石 灰、干燥水泥、等的灰、干燥水泥、等的 料位。料位。 電容式料位計(jì)原理電容式料位計(jì)原理 (a)a)金屬料倉(cāng)；金屬料倉(cāng)； (b)(b)水泥料倉(cāng)水泥料倉(cāng) 1-1-內(nèi)電極內(nèi)電極;2-;2-金屬容器壁電極金屬容器壁電極; ; 3-3-鋼絲繩內(nèi)電極鋼絲繩內(nèi)電極;4-;4-鋼筋鋼筋;5-;5-絕緣體絕緣體 第三節(jié)第三

22、節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 24 三、射頻導(dǎo)納電容物位計(jì)三、射頻導(dǎo)納電容物位計(jì) 射頻導(dǎo)納電容物位計(jì)射頻導(dǎo)納電容物位計(jì)是上世紀(jì)是上世紀(jì)9090年代發(fā)展起來年代發(fā)展起來 的，是電容物位計(jì)的換代產(chǎn)品，它是由檢測(cè)與變送的，是電容物位計(jì)的換代產(chǎn)品，它是由檢測(cè)與變送 兩部分組成，檢測(cè)部分由探頭作為電容器的一極，兩部分組成，檢測(cè)部分由探頭作為電容器的一極， 容器壁容器壁( (或輔助電極或輔助電極) )構(gòu)成電容傳感器。構(gòu)成電容傳感器。 它的電路和傳感器獨(dú)特，克服了一般電容傳感它的電路和傳感器獨(dú)特，克服了一般電容傳感 器單純測(cè)量電容所引起的誤差。幾乎可測(cè)量生產(chǎn)過器單純測(cè)量電容所引起的誤差。幾乎可測(cè)量生產(chǎn)過 程

23、中所有介質(zhì)的物位或液位，不受溫度、濕度、流程中所有介質(zhì)的物位或液位，不受溫度、濕度、流 體粘度與密度變化的影響。體粘度與密度變化的影響。 第三節(jié)第三節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 25 電容式物位開關(guān)的特點(diǎn)電容式物位開關(guān)的特點(diǎn) 電容式物位開關(guān)又稱電容電容式物位開關(guān)又稱電容 物位控制器，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)物位控制器，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，安裝容易，可靠性高，單，安裝容易，可靠性高， 使用范圍廣，特別使用于使用范圍廣，特別使用于 漿料、腐蝕性液體、粘性漿料、腐蝕性液體、粘性 液體、粉料、粒料等場(chǎng)合。液體、粉料、粒料等場(chǎng)合。 第三節(jié)第三節(jié) 電容式物位計(jì)電容式物位計(jì) 26 第四節(jié)第四節(jié) 電導(dǎo)物位傳感器電導(dǎo)物位傳感器

24、一、電接點(diǎn)液位傳感器一、電接點(diǎn)液位傳感器 最簡(jiǎn)單的位式傳感器，是在容器上方垂直伸最簡(jiǎn)單的位式傳感器，是在容器上方垂直伸 入適當(dāng)長(zhǎng)度的導(dǎo)體電極。若容器本身導(dǎo)電，則電入適當(dāng)長(zhǎng)度的導(dǎo)體電極。若容器本身導(dǎo)電，則電 極極A A與器壁與器壁C C構(gòu)成的電路，其通斷與否取決于液位構(gòu)成的電路，其通斷與否取決于液位 高低；若容器是絕緣的，則用電極高低；若容器是絕緣的，則用電極 B B代替代替C C。 ( (a a) ) 位式位式 ( (b b) ) 套筒連續(xù)式套筒連續(xù)式 ( (c c) ) 電阻電阻( (左左) )或氖泡或氖泡( (右右) )分段分段 式式 27 二、超導(dǎo)液位計(jì)二、超導(dǎo)液位計(jì) 超導(dǎo)液位計(jì)利用低溫

25、下某些金屬的超導(dǎo)液位計(jì)利用低溫下某些金屬的 超導(dǎo)現(xiàn)象來測(cè)量。圖中超導(dǎo)現(xiàn)象來測(cè)量。圖中1 1為鉭絲，為鉭絲，2 2為錳為錳 銅絲，錳銅絲通以電流。浸在液氦中的銅絲，錳銅絲通以電流。浸在液氦中的 鉭絲處于超導(dǎo)狀態(tài)，其電阻為零，但在鉭絲處于超導(dǎo)狀態(tài)，其電阻為零，但在 液面以上的部分仍有電阻。電壓表液面以上的部分仍有電阻。電壓表V V和電和電 流表流表A A連續(xù)測(cè)出電壓和電流，兩者的讀數(shù)連續(xù)測(cè)出電壓和電流，兩者的讀數(shù) 相除即為電阻值，經(jīng)標(biāo)定后可以液位值相除即為電阻值，經(jīng)標(biāo)定后可以液位值 表示。表示。1-1-鉭絲鉭絲; ; 2-2-錳銅絲錳銅絲 第四節(jié)第四節(jié) 電導(dǎo)物位傳感器電導(dǎo)物位傳感器 28 三、電感

26、式液位傳感器三、電感式液位傳感器 ( (一一) )電渦流液位開關(guān)電渦流液位開關(guān) 平面螺旋紋線圈平面螺旋紋線圈( (盤香形盤香形) )通以交流電。當(dāng)導(dǎo)電液體表通以交流電。當(dāng)導(dǎo)電液體表 面接近線圈時(shí)，液體出現(xiàn)渦流，將使線圈的電感量改變。面接近線圈時(shí)，液體出現(xiàn)渦流，將使線圈的電感量改變。 在線圈兩端并聯(lián)一個(gè)電容，并聯(lián)回路的諧振頻率，會(huì)因液在線圈兩端并聯(lián)一個(gè)電容，并聯(lián)回路的諧振頻率，會(huì)因液 面向盤形線圈接近或離開而發(fā)生明顯變化。利用這一原理面向盤形線圈接近或離開而發(fā)生明顯變化。利用這一原理 可構(gòu)成電渦流液位開關(guān)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，但不適合可構(gòu)成電渦流液位開關(guān)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，但不適合 連續(xù)液位檢

27、測(cè)。連續(xù)液位檢測(cè)。 第四節(jié)第四節(jié) 電導(dǎo)物位傳感器電導(dǎo)物位傳感器 29 ( (二二) )電感式液位計(jì)電感式液位計(jì) 交流電流通過線圈時(shí)，線圈具有一定的感抗，容器交流電流通過線圈時(shí)，線圈具有一定的感抗，容器 內(nèi)無導(dǎo)電液體時(shí)感抗最大。當(dāng)液位升高時(shí)渦流加大，相內(nèi)無導(dǎo)電液體時(shí)感抗最大。當(dāng)液位升高時(shí)渦流加大，相 當(dāng)于變壓器副邊接近短路，這時(shí)原邊感抗就越來越小，當(dāng)于變壓器副邊接近短路，這時(shí)原邊感抗就越來越小， 原邊電流就會(huì)逐漸加大。只需在線圈上通以頻率恒定的原邊電流就會(huì)逐漸加大。只需在線圈上通以頻率恒定的 交流電壓，便可根據(jù)電流的大小測(cè)定液位。交流電壓，便可根據(jù)電流的大小測(cè)定液位。 連通管連通管1 1將被測(cè)導(dǎo)

28、電液體引至容將被測(cè)導(dǎo)電液體引至容 器器2 2內(nèi)，在容器中央有口字形鐵心內(nèi)，在容器中央有口字形鐵心3 3 穿過，鐵心另一端上繞有線圈穿過，鐵心另一端上繞有線圈4 4 。 第四節(jié)第四節(jié) 電導(dǎo)物位傳感器電導(dǎo)物位傳感器 30 四、阻力式料位傳感器四、阻力式料位傳感器 ( (一一) ) 重錘探測(cè)法重錘探測(cè)法 在容器頂部安裝由脈沖分配器控制的步進(jìn)電機(jī)，此電在容器頂部安裝由脈沖分配器控制的步進(jìn)電機(jī)，此電 機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)緩緩釋放懸有重錘的鋼纜，重錘下降探測(cè)。當(dāng)探機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)緩緩釋放懸有重錘的鋼纜，重錘下降探測(cè)。當(dāng)探 測(cè)到料面時(shí)，鋼纜受到的重力突然減小，力傳感器發(fā)出脈測(cè)到料面時(shí)，鋼纜受到的重力突然減小，力傳感器發(fā)出脈 沖

29、。此脈沖改變門電路的狀態(tài)，使步進(jìn)電機(jī)改變轉(zhuǎn)向?qū)⒅貨_。此脈沖改變門電路的狀態(tài)，使步進(jìn)電機(jī)改變轉(zhuǎn)向?qū)⒅?錘提升，同時(shí)開始脈沖計(jì)數(shù)。待重錘升至頂部觸及行程開錘提升，同時(shí)開始脈沖計(jì)數(shù)。待重錘升至頂部觸及行程開 關(guān)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)計(jì)數(shù)器也停止計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)關(guān)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)計(jì)數(shù)器也停止計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì) 數(shù)脈沖計(jì)算得出料位。數(shù)脈沖計(jì)算得出料位。 開始探測(cè)的觸發(fā)信號(hào)由定時(shí)電路周期性地供給，也可開始探測(cè)的觸發(fā)信號(hào)由定時(shí)電路周期性地供給，也可 以人為地隨時(shí)啟動(dòng)。以人為地隨時(shí)啟動(dòng)。 第四節(jié)第四節(jié) 電導(dǎo)物位傳感器電導(dǎo)物位傳感器 31 ( (二二) ) 旋轉(zhuǎn)葉片或推板法旋轉(zhuǎn)葉片或推板法 在容器壁的某一高度處

30、裝一個(gè)小功率電動(dòng)機(jī)，其末端在容器壁的某一高度處裝一個(gè)小功率電動(dòng)機(jī)，其末端 帶有旋轉(zhuǎn)葉片，在適當(dāng)部位伸入容器內(nèi)。葉片不接觸物料帶有旋轉(zhuǎn)葉片，在適當(dāng)部位伸入容器內(nèi)。葉片不接觸物料 時(shí)，處于空載旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)的電流很小，當(dāng)液位上時(shí)，處于空載旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)的電流很小，當(dāng)液位上 升到與葉片接觸時(shí)，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，甚至停止轉(zhuǎn)動(dòng)，升到與葉片接觸時(shí)，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，甚至停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 電動(dòng)機(jī)的電流顯著加大，使繼電器的接點(diǎn)動(dòng)作，發(fā)出料位電動(dòng)機(jī)的電流顯著加大，使繼電器的接點(diǎn)動(dòng)作，發(fā)出料位 報(bào)警或位式控制信號(hào)。報(bào)警或位式控制信號(hào)。 如果電機(jī)軸經(jīng)過曲柄或連桿機(jī)構(gòu)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，則可如果電機(jī)軸經(jīng)過曲柄或連桿機(jī)構(gòu)變

31、為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則可 帶動(dòng)活塞或平板在容器中或前或后的推拉動(dòng)作，即成推板帶動(dòng)活塞或平板在容器中或前或后的推拉動(dòng)作，即成推板 法。當(dāng)然不一定都要靠電機(jī)電流的大小使繼電器接點(diǎn)動(dòng)作，法。當(dāng)然不一定都要靠電機(jī)電流的大小使繼電器接點(diǎn)動(dòng)作， 也可以利用離合器或連桿上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在葉片或推板負(fù)也可以利用離合器或連桿上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在葉片或推板負(fù) 載增大時(shí)改變電接點(diǎn)的通斷狀態(tài)。載增大時(shí)改變電接點(diǎn)的通斷狀態(tài)。 第四節(jié)第四節(jié) 電導(dǎo)物位傳感器電導(dǎo)物位傳感器 四、阻力式料位傳感器四、阻力式料位傳感器 32 第五節(jié)第五節(jié) 音叉物位計(jì)音叉物位計(jì) 音叉由彈性良好的金屬制成，本身具有確定音叉由彈性良好的金屬制成，本身具有確定 的固

32、有頻率，當(dāng)外加交變力的頻率與其固有頻率的固有頻率，當(dāng)外加交變力的頻率與其固有頻率 一致，叉體產(chǎn)生共振狀態(tài)。當(dāng)粉、粒體物料觸及一致，叉體產(chǎn)生共振狀態(tài)。當(dāng)粉、粒體物料觸及 叉體之后，能量消耗在物料顆粒間的摩擦上，迫叉體之后，能量消耗在物料顆粒間的摩擦上，迫 使振幅急劇衰減而停振。使振幅急劇衰減而停振。 音叉物位計(jì)就是根據(jù)物料對(duì)振動(dòng)中的音叉有音叉物位計(jì)就是根據(jù)物料對(duì)振動(dòng)中的音叉有 無阻力探知料位是否到達(dá)或超過某高度，并發(fā)出無阻力探知料位是否到達(dá)或超過某高度，并發(fā)出 通斷信號(hào)，此法不需要大幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)通斷信號(hào)，此法不需要大幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng) 功率小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏而可靠。功率小，機(jī)械結(jié)構(gòu)

33、簡(jiǎn)單、靈敏而可靠。 33 音叉物位傳感器結(jié)構(gòu)音叉物位傳感器結(jié)構(gòu) 第五節(jié)第五節(jié) 音叉物位計(jì)音叉物位計(jì) 34 音叉料位計(jì)是用來對(duì)固體粉末和小顆粒物料進(jìn)音叉料位計(jì)是用來對(duì)固體粉末和小顆粒物料進(jìn) 行測(cè)量，控制和上下報(bào)警的儀表。它由音叉和電子行測(cè)量，控制和上下報(bào)警的儀表。它由音叉和電子 線路兩部分組成。在音叉底部有兩組壓電晶體陶瓷線路兩部分組成。在音叉底部有兩組壓電晶體陶瓷 片，其中一組稱為驅(qū)動(dòng)片，它利用逆壓電效應(yīng)將交片，其中一組稱為驅(qū)動(dòng)片，它利用逆壓電效應(yīng)將交 變電壓轉(zhuǎn)換成交變力，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜和音叉產(chǎn)生振動(dòng)；變電壓轉(zhuǎn)換成交變力，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜和音叉產(chǎn)生振動(dòng)； 另一組稱為檢測(cè)片，利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，將另一

34、組稱為檢測(cè)片，利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，將 叉體和振膜的振動(dòng)變成電壓信號(hào)。叉體和振膜的振動(dòng)變成電壓信號(hào)。 音叉料位計(jì)音叉料位計(jì) 檢查校驗(yàn)時(shí)，將叉股向上放置，通電觀察叉端檢查校驗(yàn)時(shí)，將叉股向上放置，通電觀察叉端 振動(dòng)，用手輕觸叉端時(shí)應(yīng)有顫抖感。當(dāng)按壓叉端強(qiáng)振動(dòng)，用手輕觸叉端時(shí)應(yīng)有顫抖感。當(dāng)按壓叉端強(qiáng) 迫它停振后，輸出接點(diǎn)的通斷應(yīng)改變，若振停反復(fù)迫它停振后，輸出接點(diǎn)的通斷應(yīng)改變，若振停反復(fù) 數(shù)次儀表均為正常，則校驗(yàn)即告完畢。數(shù)次儀表均為正常，則校驗(yàn)即告完畢。 音叉料位計(jì)的檢查校驗(yàn)音叉料位計(jì)的檢查校驗(yàn) 第五節(jié)第五節(jié) 音叉物位計(jì)音叉物位計(jì) 35 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 微波物位計(jì)也稱雷達(dá)物位

35、計(jì)微波物位計(jì)也稱雷達(dá)物位計(jì)。利用回波測(cè)距原。利用回波測(cè)距原 理，由喇叭狀或桿式天線向被測(cè)物料面發(fā)射微波，理，由喇叭狀或桿式天線向被測(cè)物料面發(fā)射微波， 微波傳播到不同相對(duì)介電率的物料表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反微波傳播到不同相對(duì)介電率的物料表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反 射，并被天線所接收。發(fā)射波與接收波的時(shí)間差與射，并被天線所接收。發(fā)射波與接收波的時(shí)間差與 物料面與天線的距離成正比，測(cè)出傳播時(shí)間即可得物料面與天線的距離成正比，測(cè)出傳播時(shí)間即可得 知距離知距離 。 由于微波以光速傳播且不受介質(zhì)特性影響，所由于微波以光速傳播且不受介質(zhì)特性影響，所 以在一些有溫度、壓力、蒸汽等場(chǎng)合，其它物位計(jì)以在一些有溫度、壓力、蒸汽等場(chǎng)合，其

36、它物位計(jì) 不能正常工作，而微波物位計(jì)可以使用。不能正常工作，而微波物位計(jì)可以使用。 36 一、脈沖微波物位計(jì)一、脈沖微波物位計(jì) 雷達(dá)天線面對(duì)物料發(fā)射微雷達(dá)天線面對(duì)物料發(fā)射微 波，微波遇到物料后反射，反波，微波遇到物料后反射，反 射微波被脈沖雷達(dá)天線接收。射微波被脈沖雷達(dá)天線接收。 那么距離物料表面的距離那么距離物料表面的距離D D可可 通過脈沖的時(shí)間行程通過脈沖的時(shí)間行程T T來測(cè)得：來測(cè)得： D D= =cTcT/2 (/2 (c c是光速是光速) ) 因空罐的距離因空罐的距離E E已知，則已知，則 物位物位L L為：為： L L= =E E- -D D 檢測(cè)原理檢測(cè)原理 微波發(fā)射天線微波發(fā)

37、射天線 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 37 通過輸入空罐高度通過輸入空罐高度E E(=(=零點(diǎn)零點(diǎn)) )，滿罐高度，滿罐高度F F(=(=滿滿 量程量程) )及一些應(yīng)用參數(shù)的設(shè)定，使輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于及一些應(yīng)用參數(shù)的設(shè)定，使輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于 4 420mA20mA輸出。輸出。 雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量不確定度雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量不確定度 0.1%0.2s0.2s，輸出信號(hào)均，輸出信號(hào)均 為為4 420mA20mA，兩線制。，兩線制。 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0 035m35m；回波采樣；回波采樣5555次次/s/s，精確度，精確度 約為約為(0.2(0.20.3)% 0.3)% 。 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微

38、波物位計(jì) 38 二、調(diào)頻微波物位計(jì)二、調(diào)頻微波物位計(jì) 調(diào)頻微波物位計(jì)天線發(fā)射的調(diào)頻微波物位計(jì)天線發(fā)射的 微波是調(diào)頻連續(xù)波，頻率隨一定微波是調(diào)頻連續(xù)波，頻率隨一定 時(shí)間間隔時(shí)間間隔( (即掃描頻率即掃描頻率) )線性增加。線性增加。 當(dāng)回波被天線接收到時(shí)，天線發(fā)當(dāng)回波被天線接收到時(shí)，天線發(fā) 射頻率已經(jīng)改變。根據(jù)射頻率已經(jīng)改變。根據(jù)回波與發(fā)回波與發(fā) 射波的頻率差射波的頻率差可以計(jì)算出物料面可以計(jì)算出物料面 的距離。的距離。 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 39 三、導(dǎo)波式微波物位計(jì)三、導(dǎo)波式微波物位計(jì) 導(dǎo)波式微波物位測(cè)量采用導(dǎo)波式微波物位測(cè)量采用 時(shí)域反射法時(shí)域反射法 ，通常稱，通常稱導(dǎo)波雷導(dǎo)

39、波雷 達(dá)達(dá)，采用脈沖波方式工作。與，采用脈沖波方式工作。與 微波物位計(jì)不同點(diǎn)在于雷達(dá)發(fā)微波物位計(jì)不同點(diǎn)在于雷達(dá)發(fā) 射的高頻脈沖不是通過空間傳射的高頻脈沖不是通過空間傳 播，而是沿一根播，而是沿一根( (或兩根或兩根) )從罐從罐 頂伸入直達(dá)罐底的導(dǎo)波體傳導(dǎo)。頂伸入直達(dá)罐底的導(dǎo)波體傳導(dǎo)。 導(dǎo)波體可以是金屬桿或柔性金導(dǎo)波體可以是金屬桿或柔性金 屬纜繩。屬纜繩。 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 40 雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量原理雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量原理 雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)液位計(jì)采用高頻振蕩器采用高頻振蕩器 作為微波發(fā)生器，發(fā)生器產(chǎn)生的作為微波發(fā)生器，發(fā)生器產(chǎn)生的 微波用波導(dǎo)管將它引到輻射天線，微波用波導(dǎo)管將它引到輻

40、射天線， 并向下射出。當(dāng)微波遇到障礙物，并向下射出。當(dāng)微波遇到障礙物， 例如液體液面時(shí)，部分被吸收，例如液體液面時(shí)，部分被吸收， 部分被反射回來。通過測(cè)量發(fā)射部分被反射回來。通過測(cè)量發(fā)射 波與液位反射波之間某種參數(shù)關(guān)波與液位反射波之間某種參數(shù)關(guān) 系來實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量。系來實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量。 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 41 微波在測(cè)量中有什么特點(diǎn)？微波在測(cè)量中有什么特點(diǎn)？ 微波的特點(diǎn)是微波的特點(diǎn)是發(fā)射方向性強(qiáng)，定向性好發(fā)射方向性強(qiáng)，定向性好，傳，傳 輸過程中幾乎輸過程中幾乎不受火焰，灰塵，煙霧及強(qiáng)光的影不受火焰，灰塵，煙霧及強(qiáng)光的影 響響。它遇到障礙物以后，既有吸收，又有發(fā)射、。它遇到障礙物以

41、后，既有吸收，又有發(fā)射、 折射。在雷達(dá)、導(dǎo)航、通訊和電視等技術(shù)中，就折射。在雷達(dá)、導(dǎo)航、通訊和電視等技術(shù)中，就 是利用微波的反射特性來進(jìn)行信息的傳遞，加工是利用微波的反射特性來進(jìn)行信息的傳遞，加工 和變換的。和變換的。 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 42 被測(cè)介質(zhì)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的影響被測(cè)介質(zhì)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的影響 雷達(dá)液位計(jì)在傳播發(fā)射微波時(shí)，不需要空氣作雷達(dá)液位計(jì)在傳播發(fā)射微波時(shí)，不需要空氣作 為傳媒介質(zhì)，所以介質(zhì)溫度的變化對(duì)微波的傳播速為傳媒介質(zhì)，所以介質(zhì)溫度的變化對(duì)微波的傳播速 度幾乎沒有影響。但是，雷達(dá)液位計(jì)的傳感器和天度幾乎沒有影響。但是，雷達(dá)液位計(jì)的傳感器和天 線部分卻不耐高溫，所以

42、這部分的溫度不能太高，線部分卻不耐高溫，所以這部分的溫度不能太高， 否則便不能正常工作。雷達(dá)液位計(jì)在測(cè)量高溫介質(zhì)否則便不能正常工作。雷達(dá)液位計(jì)在測(cè)量高溫介質(zhì) 時(shí)，需要采用空氣或水強(qiáng)制冷卻等措施來降溫。時(shí)，需要采用空氣或水強(qiáng)制冷卻等措施來降溫。 1 1、被測(cè)介質(zhì)溫度的影響、被測(cè)介質(zhì)溫度的影響 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 43 被測(cè)介質(zhì)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的影響被測(cè)介質(zhì)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的影響 由于雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理和微波的傳播特性有關(guān)，由于雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理和微波的傳播特性有關(guān)， 所以介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)、液體的湍動(dòng)和氣泡等被所以介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)、液體的湍動(dòng)和氣泡等被 測(cè)物料的特性會(huì)對(duì)微波信號(hào)造成

43、衰減，嚴(yán)重的甚至測(cè)物料的特性會(huì)對(duì)微波信號(hào)造成衰減，嚴(yán)重的甚至 不能工作。不能工作。 2 2、被測(cè)介質(zhì)特征的影響、被測(cè)介質(zhì)特征的影響 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 44 雷達(dá)液位計(jì)的日常維護(hù)注意事項(xiàng)雷達(dá)液位計(jì)的日常維護(hù)注意事項(xiàng) 雷達(dá)液位計(jì)的日常維護(hù)雷達(dá)液位計(jì)的日常維護(hù)主要是主要是看電源電壓和輸看電源電壓和輸 出電流是否正常。儀表通電后，大約需要出電流是否正常。儀表通電后，大約需要3030到到6060分分 鐘儀表才能正常工作。如果投運(yùn)后儀表沒有輸出，鐘儀表才能正常工作。如果投運(yùn)后儀表沒有輸出， 則應(yīng)檢查電源是否真正接上，并檢查保險(xiǎn)絲是否燒則應(yīng)檢查電源是否真正接上，并檢查保險(xiǎn)絲是否燒 壞。壞。

44、 第六節(jié)第六節(jié) 微波物位計(jì)微波物位計(jì) 45 第七節(jié)第七節(jié) 核輻射物位檢測(cè)核輻射物位檢測(cè) 一、檢測(cè)原理一、檢測(cè)原理 核輻射強(qiáng)度隨穿透物質(zhì)厚度核輻射強(qiáng)度隨穿透物質(zhì)厚度H H而變的規(guī)律為而變的規(guī)律為 I I= =I I0 0e e- - H H ( (朗伯 朗伯- -比爾定律比爾定律) ) 式中式中I I、I I0 0 射線透過介質(zhì)后與射入介質(zhì)前的強(qiáng)度；射線透過介質(zhì)后與射入介質(zhì)前的強(qiáng)度； 介質(zhì)對(duì)射線的吸收系數(shù)。介質(zhì)對(duì)射線的吸收系數(shù)。 當(dāng)放射源強(qiáng)度、被測(cè)介質(zhì)一定時(shí)，則介質(zhì)厚度當(dāng)放射源強(qiáng)度、被測(cè)介質(zhì)一定時(shí)，則介質(zhì)厚度H H 與射線強(qiáng)度與射線強(qiáng)度I I的關(guān)系為的關(guān)系為: : H H=(ln=(lnI I0

45、 0-ln-lnI I)/)/ 上式表明，上式表明，測(cè)出透過介質(zhì)后的射線強(qiáng)度，便可測(cè)出透過介質(zhì)后的射線強(qiáng)度，便可 求出被測(cè)介質(zhì)的厚度求出被測(cè)介質(zhì)的厚度H H。 46 放射性物位計(jì)原理框圖放射性物位計(jì)原理框圖 放射性物位計(jì)放射性物位計(jì)主要由主要由放射源、接收器放射源、接收器和和顯示儀表顯示儀表 組成：組成： 第七節(jié)第七節(jié) 核輻射物位檢測(cè)核輻射物位檢測(cè) 47 探測(cè)器就是核輻射的探測(cè)器就是核輻射的接收器接收器，它是核輻射傳感，它是核輻射傳感 器的重要組成部分。其器的重要組成部分。其用途用途就是將核輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換就是將核輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換 成電信號(hào)，從而探測(cè)出射線的強(qiáng)弱和變化，主要有成電信號(hào)，從而探測(cè)出射線的

46、強(qiáng)弱和變化，主要有 閃爍探測(cè)器閃爍探測(cè)器、電離室探測(cè)器電離室探測(cè)器和和蓋格計(jì)數(shù)管蓋格計(jì)數(shù)管等。等。 常用的射線探測(cè)器 常用的射線探測(cè)器 閃爍探測(cè)器的探測(cè)效率高，可以減低儀表射源閃爍探測(cè)器的探測(cè)效率高，可以減低儀表射源 的強(qiáng)度，其工作壽命也較長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)年。其缺點(diǎn)是的強(qiáng)度，其工作壽命也較長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)年。其缺點(diǎn)是 成本高，穩(wěn)定性稍差，抗震性查。成本高，穩(wěn)定性稍差，抗震性查。 第七節(jié)第七節(jié) 核輻射物位檢測(cè)核輻射物位檢測(cè) 48 二、物位檢測(cè)方法二、物位檢測(cè)方法 放射性物位計(jì)檢測(cè)物位的方法，一般為有定點(diǎn)檢測(cè)和放射性物位計(jì)檢測(cè)物位的方法，一般為有定點(diǎn)檢測(cè)和 自動(dòng)跟蹤等方式。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的實(shí)際需要，放射源可有自

47、動(dòng)跟蹤等方式。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的實(shí)際需要，放射源可有 多種安裝方式，以適應(yīng)不同的物位檢測(cè)和控制的要求。多種安裝方式，以適應(yīng)不同的物位檢測(cè)和控制的要求。 ( (一一) )定點(diǎn)放射源檢測(cè)法定點(diǎn)放射源檢測(cè)法 點(diǎn)狀放射源與接收器固定在設(shè)備的一定位置上。點(diǎn)狀放射源與接收器固定在設(shè)備的一定位置上。 1-1-放射源放射源 2-2-接收器接收器 第七節(jié)第七節(jié) 核輻射物位檢測(cè)核輻射物位檢測(cè) 49 ( (二二) )跟蹤檢測(cè)法跟蹤檢測(cè)法 跟蹤式放射性物位跟蹤式放射性物位 計(jì)既保持了定點(diǎn)檢測(cè)方計(jì)既保持了定點(diǎn)檢測(cè)方 式的優(yōu)點(diǎn)，又可實(shí)現(xiàn)式的優(yōu)點(diǎn)，又可實(shí)現(xiàn)連連 續(xù)測(cè)量續(xù)測(cè)量，并且，并且量程可以量程可以 很寬很寬，但儀表的，但儀

48、表的結(jié)構(gòu)較結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜復(fù)雜。 跟蹤式放射性物位計(jì)原理圖跟蹤式放射性物位計(jì)原理圖 1-1-放射源，放射源，2-2-接收器，接收器，3-3-導(dǎo)軌，導(dǎo)軌， 4-4-放大器，放大器，5-5-執(zhí)行執(zhí)行器，器，6 6，7-7-自自 整角機(jī)發(fā)送接收器，整角機(jī)發(fā)送接收器，8-8-顯示儀表，顯示儀表， 9-9-遠(yuǎn)傳指示儀表遠(yuǎn)傳指示儀表 第七節(jié)第七節(jié) 核輻射物位檢測(cè)核輻射物位檢測(cè) 50 放射性物位計(jì)的特點(diǎn)放射性物位計(jì)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： (1)(1)檢測(cè)元件檢測(cè)元件( (放射源放射源) )不與被測(cè)介質(zhì)直接接觸；不與被測(cè)介質(zhì)直接接觸； (2)(2)放射源的輻射不受介質(zhì)溫度、壓力等的影響；放射源的輻射不受介質(zhì)溫度、壓

49、力等的影響； (3)(3)適用性廣【高壓、高溫、低溫等容器中的高粘度、強(qiáng)適用性廣【高壓、高溫、低溫等容器中的高粘度、強(qiáng) 腐蝕性、易燃、易爆等介質(zhì)的物位、介質(zhì)分界面、散料、腐蝕性、易燃、易爆等介質(zhì)的物位、介質(zhì)分界面、散料、 塊料的料位以及特殊環(huán)境下的物位厚度測(cè)量】。塊料的料位以及特殊環(huán)境下的物位厚度測(cè)量】。 不足：不足： 射線對(duì)人體有危害，使用時(shí)必須采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。射線對(duì)人體有危害，使用時(shí)必須采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。 第七節(jié)第七節(jié) 核輻射物位檢測(cè)核輻射物位檢測(cè) 51 工業(yè)核儀表使用中的常見問題工業(yè)核儀表使用中的常見問題 (1)(1)儀表到貨后應(yīng)單獨(dú)妥善保管，不得與易燃、易爆、腐蝕性等儀表到貨后應(yīng)單獨(dú)妥善保管，不得與易燃、易爆、腐蝕性等 物品放在一起。物品放在一起。 (2)(2)安裝地點(diǎn)除從工藝和儀表要求考慮外，盡量置于其他人員很安裝地點(diǎn)除從工藝和儀表要求考慮外，盡量置于其他人員很 少接近的地方，并設(shè)置有關(guān)標(biāo)志，安裝地點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離人行過道。少接近的地方，并設(shè)置有關(guān)標(biāo)志，安裝地點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離人行過道。 (3)(3