第三章 (4)物位

1、 第三章物位檢測(cè)與儀表第三章物位檢測(cè)與儀表物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法物位檢測(cè)方法v應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位v應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位v應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)物位物位檢測(cè)儀表物位檢測(cè)儀表v差壓液位變送器本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容v稱重式液罐計(jì)量?jī)xv雷達(dá)式液位計(jì)v電容式物位計(jì)物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表 物位物位-指容器中的液體介質(zhì)的液位、固體的料位或顆粒指容器中的液體介質(zhì)的液位、固體的料位或顆粒 物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱 液位計(jì)液位計(jì)測(cè)量容器中的液體介質(zhì)的高低測(cè)量容器中的液體介質(zhì)的高低料位計(jì)料位計(jì)測(cè)量測(cè)量容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的

2、堆積高度容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度界面計(jì)界面計(jì)測(cè)量?jī)煞N密度不同的液體介質(zhì)的分界面測(cè)量?jī)煞N密度不同的液體介質(zhì)的分界面 物位檢測(cè)的作用物位檢測(cè)的作用 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；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； 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)；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)； 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。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。 物位的基本概念物位的基本概念(1)直讀式物位儀表 這類儀表中主要有玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)等。(2)差壓式物位儀表

3、它又可分為壓力式物位儀表和差壓式物位儀表，利用液柱或物料堆積對(duì)某定點(diǎn)產(chǎn)生壓力的原理而工作。 (3)浮力式物位儀表 利用浮子高度隨液位變化而改變或液體對(duì)浸沉于液體中的浮子(或稱沉筒)的浮力隨液位高度而變化的原理工作。(4)電磁式物位儀表 使物位的變化轉(zhuǎn)換為一些電量的變化，通過測(cè)出這些電量的變化來測(cè)知物位。它分為電阻式(即電極式)、電容式和電感式物位儀表等。(5)核輻射式物位儀表 利用核輻射透過物料時(shí)，其強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度而變化的原理工作的。(6) 聲波式物位儀表 由于物體的變化引的變化、聲波的遮斷和聲波反射距離的不同，測(cè)出這些變化就可測(cè)出物位。(7)光學(xué)式物位儀表 利用物位對(duì)光波的遮斷和反射原理

4、工作按其工作原理主要有下列幾種類型，重點(diǎn)介紹差壓式液位計(jì)1.應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中的浮筒對(duì)利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中的浮筒對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的。液位進(jìn)行測(cè)量的。當(dāng)液位變化時(shí)，前者產(chǎn)生相應(yīng)的當(dāng)液位變化時(shí)，前者產(chǎn)生相應(yīng)的位移，而所受到的浮力維持不變，后者則發(fā)生浮力位移，而所受到的浮力維持不變，后者則發(fā)生浮力的變化。因此，只要檢測(cè)出浮標(biāo)的位移或浮筒所受的變化。因此，只要檢測(cè)出浮標(biāo)的位移或浮筒所受到的浮力的變化，就可以知道液位的高低。到的浮力的變化，就可以知道液位的高低。 g HPPPAB恒浮力法液位測(cè)量示意圖 測(cè)量原理測(cè)量原理g h h g

5、 HPPP2121) ( 2.應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位壓力表測(cè)量液位原理 通過液柱的靜壓對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量。通過液柱的靜壓對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量。敞口容器敞口容器：多用直接測(cè)量容器底部壓力的方法。：多用直接測(cè)量容器底部壓力的方法。如圖所示，測(cè)壓儀表通過導(dǎo)壓管與容器底部相如圖所示，測(cè)壓儀表通過導(dǎo)壓管與容器底部相連，由測(cè)壓儀表的壓力指示值，便可推知液位連，由測(cè)壓儀表的壓力指示值，便可推知液位的高度的高度 。 其關(guān)系為其關(guān)系為式中式中 PP測(cè)壓儀表指示值測(cè)壓儀表指示值 HH液位的高度液位的高度液體的密度液體的密度gg重力加速度重力加速度gHPPAB 式中式中 P PA A、P PB B分別是液面

6、上部介質(zhì)壓力和液面以下分別是液面上部介質(zhì)壓力和液面以下H H深度的液體壓力。深度的液體壓力。密閉容器密閉容器：測(cè)量容器底部壓力，除與液面高度有關(guān)外，還與液面上部測(cè)量容器底部壓力，除與液面高度有關(guān)外，還與液面上部介介 質(zhì)壓力有關(guān)，其關(guān)系為質(zhì)壓力有關(guān)，其關(guān)系為差壓液位變送器差壓變送器測(cè)量液位時(shí)的零點(diǎn)遷移問題（差壓變送器測(cè)量液位時(shí)的零點(diǎn)遷移問題（重點(diǎn)重點(diǎn)）安裝位置條件不同存在著儀表零點(diǎn)遷移問題 特征：差壓變送器的正壓室取壓口正好特征：差壓變送器的正壓室取壓口正好與容器的最低液位（與容器的最低液位（Hmin=0Hmin=0）處于同一）處于同一水平位置。作用于變送器正、負(fù)壓室的水平位置。作用于變送器正、

7、負(fù)壓室的差壓差壓PP與液位高度與液位高度H H的關(guān)系為的關(guān)系為P=HgP=Hg。當(dāng)當(dāng)H =0H =0時(shí)，正負(fù)壓室的差壓時(shí)，正負(fù)壓室的差壓P=0P=0，變送，變送 器輸出信號(hào)為器輸出信號(hào)為4mA4mA當(dāng)當(dāng)H= HmaxH= Hmax時(shí)，差壓時(shí)，差壓Pmax=gHmaxPmax=gHmax， 變送器的輸出信號(hào)為變送器的輸出信號(hào)為20 mA20 mA，無遷移無遷移(液位等于零時(shí)，正負(fù)壓室的壓力相等液位等于零時(shí)，正負(fù)壓室的壓力相等)負(fù)遷移負(fù)遷移 差壓變送器的正、負(fù)壓室的壓力分別為差壓變送器的正、負(fù)壓室的壓力分別為 ghgHPP211氣 ghPP22氣正、負(fù)壓室的壓差為正、負(fù)壓室的壓差為當(dāng)被測(cè)液位當(dāng)被測(cè)

8、液位H=0H=0時(shí)，時(shí)，P=-P=-（h h2 2-h-h1 1）2 2g0g0，從而使變送器在H=0時(shí)輸出電流大于4 mA；H=Hmax時(shí)，輸出電流大于20 mA。正遷移正遷移(液位等于零時(shí)，正壓室的壓力大于負(fù)壓室壓力液位等于零時(shí)，正壓室的壓力大于負(fù)壓室壓力)物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表vtH21應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位（a）無遷移 （b）負(fù)遷移 （c）正遷移0500042020007000P (Pa)-20003000I0(mA)在差壓變送器的規(guī)格中，型號(hào)后加A的為正遷移，加B的為負(fù)遷移物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表法蘭式差壓液位變送器為了解決測(cè)量具有腐蝕性或

9、含有結(jié)晶顆粒以及粘度大、易凝固等液體液位時(shí)引壓管線被腐蝕被堵的問題，現(xiàn)在專門生產(chǎn)了法蘭式差壓變送器。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表金屬膜盒法蘭式差壓變送器按其結(jié)構(gòu)形式又分為單法蘭及雙法蘭式兩種，法蘭的構(gòu)造又有平法蘭和插入式法蘭兩種。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表3、電容式物位計(jì)在平行板電容器之間，充以不同介質(zhì)時(shí)，電容量的大小也有所不同。因此，可通過測(cè)量電容量的變化來檢測(cè)液位、料位和兩種不同液體的分界面。測(cè)量原理物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表液位的檢測(cè)對(duì)非導(dǎo)電介質(zhì)液位測(cè)量的電容式液位計(jì)原理如圖所示物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表4料位的檢測(cè)料位的檢測(cè)用電容法可以測(cè)量固體塊狀

10、、顆粒體及粉料的料位。由于固體摩擦較大，容易“滯留”，所以一般不用雙電極式電極?？捎秒姌O棒及容器壁組成電容器的兩極來測(cè)量非導(dǎo)電固體料位。圖用金屬電極棒插入容器來測(cè)量料位，它的電容量變化與料位升降的關(guān)系為：物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表4、核輻射物位計(jì)放射性同位素的輻射線射入一定厚度的介質(zhì)時(shí)，射線的透射強(qiáng)度隨著通過介質(zhì)層厚度的增加而減弱。放射源的強(qiáng)度，隨介質(zhì)厚度而呈指數(shù)規(guī)律衰減不同介質(zhì)吸收射線的能力是不一樣的，一般說來固體吸收能力最強(qiáng)，液體次之，氣體則最弱。當(dāng)放射源已經(jīng)選定，被測(cè)的介質(zhì)不變時(shí)，則就通過介質(zhì)后的射線強(qiáng)度 ，介質(zhì)的厚度知道了。介質(zhì)層的厚度，在這里指的是液位或料位的高度，這就是放

11、射線檢測(cè)物位法。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表使用范圍使用范圍：適用于高溫高壓容器、強(qiáng)腐蝕、劇：適用于高溫高壓容器、強(qiáng)腐蝕、劇毒、有爆炸性、黏滯性、易結(jié)晶或沸騰狀態(tài)的介毒、有爆炸性、黏滯性、易結(jié)晶或沸騰狀態(tài)的介質(zhì)和高溫熔融金屬的液位。質(zhì)和高溫熔融金屬的液位。缺點(diǎn)缺點(diǎn):放射線對(duì)人體有害，劑量要控制。放射線對(duì)人體有害，劑量要控制。5、稱重式液罐計(jì)量?jī)x稱重儀是根據(jù)天平原理設(shè)計(jì)的。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表在杠桿系統(tǒng)平衡時(shí)砝碼離支點(diǎn)的距離L2與液罐中總的質(zhì)量?jī)?chǔ)量之間的關(guān)系:20iLKM L2與總儲(chǔ)量成比例，而與介質(zhì)密度無關(guān)。20iLK M波紋管有效面積 MPa125. 0%5 . 02

12、011()A LiA MKmA8 . 4102512液罐截面積物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表6、應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)物位、應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)物位根據(jù)超聲波從發(fā)射到接收反射回波的時(shí)間間隔大小與被測(cè)介根據(jù)超聲波從發(fā)射到接收反射回波的時(shí)間間隔大小與被測(cè)介質(zhì)高度成比例關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的。質(zhì)高度成比例關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的。測(cè)量時(shí)由置于容器底部的超聲波探頭向液面與氣體的分界測(cè)量時(shí)由置于容器底部的超聲波探頭向液面與氣體的分界面發(fā)射超聲波，經(jīng)過時(shí)間面發(fā)射超聲波，經(jīng)過時(shí)間t t后，便可接收到從界面反射回后，便可接收到從界面反射回來的回波信號(hào)。來的回波信號(hào)。 測(cè)量原理根據(jù)傳聲介質(zhì)的不同可以分為：

13、液介式、氣介式、固介式三種。根據(jù)傳聲介質(zhì)的不同可以分為：液介式、氣介式、固介式三種。 V-V-超聲波在液體中的傳播速度超聲波在液體中的傳播速度H -H -從探頭至界面的距離（被測(cè)介質(zhì)物位高度）從探頭至界面的距離（被測(cè)介質(zhì)物位高度）T -T -超聲波從探頭發(fā)射至液面反射回來的時(shí)間超聲波從探頭發(fā)射至液面反射回來的時(shí)間物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表7、磁致伸縮式液位計(jì)、磁致伸縮式液位計(jì)工作原理工作原理：測(cè)量時(shí)，電子部件產(chǎn)：測(cè)量時(shí)，電子部件產(chǎn)生一個(gè)電流脈沖，在電流脈沖周圍產(chǎn)生一個(gè)電流脈沖，在電流脈沖周圍產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)沿生一個(gè)磁場(chǎng)沿 波導(dǎo)管鄉(xiāng)下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電波導(dǎo)管鄉(xiāng)下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電流脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)與浮子的磁

14、場(chǎng)相遇流脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)與浮子的磁場(chǎng)相遇時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)扭應(yīng)力波，或稱為返回時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)扭應(yīng)力波，或稱為返回脈沖，由于返回脈沖在金屬內(nèi)的傳播脈沖，由于返回脈沖在金屬內(nèi)的傳播速度是固定的，所以計(jì)量發(fā)出的電子速度是固定的，所以計(jì)量發(fā)出的電子脈沖與返回脈沖之間的時(shí)間間隔，就脈沖與返回脈沖之間的時(shí)間間隔，就可以知道浮子的位置?？梢灾栏∽拥奈恢?。特點(diǎn)特點(diǎn)：1、可靠性好可靠性好：由于磁致伸縮液位計(jì)采用波導(dǎo)原理，無機(jī)械可動(dòng)部分，故無摩擦，無磨損。整個(gè)變換器封閉在不銹鋼管內(nèi)，和測(cè)量介質(zhì)非接觸，傳感器工作可靠，壽命長(zhǎng) 2、精度高、精度高：由于磁致伸縮液位計(jì)用波導(dǎo)脈沖工作，工作中通過測(cè)量起始脈沖和終止脈沖的時(shí)間來確定

15、被測(cè)位移量，因此測(cè)量精度高，這是用其它傳感器難以達(dá)到的精度 3、安全性好、易于安裝和維護(hù)、便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作、測(cè)量范圍大安全性好、易于安裝和維護(hù)、便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作、測(cè)量范圍大。4、制造難度大，價(jià)格昂貴、制造難度大，價(jià)格昂貴物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表8、光纖液位計(jì) 光纖傳感器具有靈敏度高、電絕緣性好、防爆性能光纖傳感器具有靈敏度高、電絕緣性好、防爆性能。（一）全反射型光纖液位計(jì)（一）全反射型光纖液位計(jì) 全反射型光纖液位計(jì)由液位敏感全反射型光纖液位計(jì)由液位敏感元件、傳輸光信號(hào)的光纖、光源和元件、傳輸光信號(hào)的光纖、光源和光電檢測(cè)單元組成光電檢測(cè)單元組成

16、物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表 全反射型光纖液位計(jì)有兩根光纖。全反射型光纖液位計(jì)有兩根光纖。一根光纖與光源耦合，稱發(fā)射光纖；一根光纖與光源耦合，稱發(fā)射光纖；另一根光纖與光電元件耦合，稱接另一根光纖與光電元件耦合，稱接受光纖。受光纖。棱鏡的角度滿足以下條件：棱鏡的角度滿足以下條件：當(dāng)棱鏡外為空氣時(shí)，光線全反射；當(dāng)棱鏡外為空氣時(shí)，光線全反射；當(dāng)棱鏡外為液體時(shí)，全反射條件被當(dāng)棱鏡外為液體時(shí)，全反射條件被破壞。由于液體和空氣的折射率相破壞。由于液體和空氣的折射率相差很大，致使反射的光強(qiáng)明顯減弱，差很大，致使反射的光強(qiáng)明顯減弱，因此便可判斷液位的高度。因此便可判斷液位的高度。這是一個(gè)定點(diǎn)式的光電傳

17、感器。這是一個(gè)定點(diǎn)式的光電傳感器。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表（二）浮沉式光纖液位計(jì)（二）浮沉式光纖液位計(jì) 浮沉式光纖液位計(jì)是一種復(fù)合型液位測(cè)量?jī)x表，由普通的浮沉式液位傳感器和光信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)組成，主要包括機(jī)械轉(zhuǎn)換、光纖電路和電子儀表電路等三部分。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表1、機(jī)械轉(zhuǎn)換部分 機(jī)械轉(zhuǎn)換部分由浮子4、重錘3、鋼索2及計(jì)數(shù)齒盤1組成。其作用是將浮子隨液位上下變動(dòng)的位移轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)齒盤的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)。 當(dāng)液位上升時(shí)，浮子上升而重錘下降，經(jīng)鋼索帶動(dòng)計(jì)數(shù)齒輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的齒數(shù)；反之，液位下降，則計(jì)數(shù)齒盤逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的齒數(shù)。通常液位高度變化一個(gè)單位，齒盤轉(zhuǎn)過一個(gè)齒。物位

18、檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表2、光纖光路部分 光纖光路部分由光源5、光纖6、等強(qiáng)度分束器7、兩組光纖光路和兩個(gè)相應(yīng)的光電檢測(cè)單元10等組成。 兩組光纖分別安裝在齒盤的上下兩邊，每當(dāng)齒盤轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，上下光纖光路就被切數(shù)據(jù)一次，各自產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的光脈沖信號(hào)。 由于兩組光纖光路的光脈沖信號(hào)在時(shí)間上有一個(gè)很小的相位差，這樣，就可辨別齒盤是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表3、電子電路部分 電子電路部分由光電轉(zhuǎn)換及放大電路、邏輯控制電路、可逆計(jì)數(shù)器及顯示電路等組成。 光電轉(zhuǎn)換及放大電路將光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)并加以放大。 邏輯控制電路對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行辨別。物位檢測(cè)方法及

19、儀表物位檢測(cè)方法及儀表液位的連續(xù)測(cè)量，特別適用液位的連續(xù)測(cè)量，特別適用于易燃易爆介質(zhì)的測(cè)量，是于易燃易爆介質(zhì)的測(cè)量，是一種安全性測(cè)量?jī)x表。一種安全性測(cè)量?jī)x表。適用范圍適用范圍1.1.某貯罐內(nèi)的壓力變化范圍為某貯罐內(nèi)的壓力變化范圍為1215MPa，要求遠(yuǎn)傳顯，要求遠(yuǎn)傳顯示，試選擇一臺(tái)示，試選擇一臺(tái)DDZ-I型壓力變送器型壓力變送器 ( (包括準(zhǔn)確度等級(jí)包括準(zhǔn)確度等級(jí)和量程和量程) )。如果壓力由。如果壓力由12MPa變化到變化到15MPa，問這時(shí)壓，問這時(shí)壓力變送器的輸出變化了多少力變送器的輸出變化了多少? ?如果附加遷移機(jī)構(gòu)如果附加遷移機(jī)構(gòu), ,問是否問是否可以提高儀表的準(zhǔn)確度和靈敏度可以提高

20、儀表的準(zhǔn)確度和靈敏度? ?試舉例說明之。試舉例說明之。解：解：如果已知某廠生產(chǎn)的 DDZ-I型壓力變送器的規(guī)格有： 010，16，25，60，100 （MPa） 精度等級(jí)均為0.5級(jí)。 輸出信號(hào)范圍為010mA。 21物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表MPa5 .222315 由已知條件，最高壓力為15MPa，若貯罐內(nèi)的壓力是比較平穩(wěn)的，取壓力變送器的測(cè)量上限為 21112()ppA LMgL 若選擇測(cè)量范圍為025MPa、準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí),這時(shí)允許的最大絕對(duì)誤差為mA6102515 由于變送器的測(cè)量范圍為025MPa，輸出信號(hào)范圍為010mA,故壓力為12MPa時(shí),輸出電流信號(hào)為22物

21、位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表 mA125. 310723712壓力為15MPa時(shí)，輸出電流信號(hào)為 這就是說,當(dāng)貯罐內(nèi)的壓力由12MPa變化到15MPa時(shí),變送器的輸出電流只變化了1.2mA。 在用差壓變送器來測(cè)量液位時(shí)，由于在液位H=0時(shí),差壓變送器的輸入差壓信號(hào)p并不一定等于0，故要考慮零點(diǎn)的遷移。實(shí)際上遷移問題不僅在液位測(cè)量中遇到，在其他參數(shù)的測(cè)量中也可能遇到。加上遷移機(jī)構(gòu)，可以改變測(cè)量的起始點(diǎn)，提高儀表的靈敏度 (只不過這時(shí)儀表量程也要作相應(yīng)改變)。 23mA510723715 由本例題可知，如果確定正遷移量為7MPa，則變送器的量程規(guī)格可選為1

22、6MPa。那么此時(shí)變送器的實(shí)際測(cè)量范圍為723MPa，即輸入壓力為7MPa時(shí)，輸出電流為0mA；輸入壓力為23MPa時(shí)，輸出電流為10mA。這時(shí)如果輸入壓力為12MPa，則輸出電流為 輸入壓力為15MPa時(shí),輸出電流為24物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表 由此可知，當(dāng)輸入壓力由12MPa變化到15MPa時(shí)，輸出電流變化了1.875mA，比不帶遷移機(jī)構(gòu)的變送器靈敏度提高了。 變送器的準(zhǔn)確度等級(jí)仍為0.5級(jí)，此時(shí)儀表的最大允許絕對(duì)誤差為(23-7)0.5% = 0.08MPa，所以，由于加了遷移機(jī)構(gòu)，使儀表的測(cè)量誤差減少了。 25物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表Pag Hp2648781.

23、 9 9003max 圖4-15 法蘭式差壓變送器測(cè)液位262.2.用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送器測(cè)量某容器的液位用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送器測(cè)量某容器的液位, ,如圖如圖4-154-15所所示。已知被測(cè)液位的變化范圍為示。已知被測(cè)液位的變化范圍為0 03m,3m,被測(cè)介質(zhì)密度被測(cè)介質(zhì)密度=900kg/m=900kg/m3 3 , ,毛細(xì)管內(nèi)工作介質(zhì)密度毛細(xì)管內(nèi)工作介質(zhì)密度0 0=950kg/m=950kg/m3 3。變送器的。變送器的安裝尺寸為安裝尺寸為 h h1 1=1m, h=1m, h2 2=4m=4m。求變送器的測(cè)量范圍。求變送器的測(cè)量范圍, ,并判斷零點(diǎn)并判斷零點(diǎn)遷移方向遷移方向, ,計(jì)算遷

24、移量計(jì)算遷移量, ,當(dāng)法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或當(dāng)法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或降低時(shí)降低時(shí), ,問對(duì)測(cè)量有何影響問對(duì)測(cè)量有何影響? ? 物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表2121/11skgmmNPa解：解：當(dāng)不考慮遷移量時(shí),變送器的測(cè)量范圍應(yīng)根據(jù)液位的最大變化范圍來計(jì)算。 液位為3m時(shí),其壓差為 ghgHpp0101 這里值得一提的是壓力單位Pa用SI基本單位時(shí)就相當(dāng)于m-1kgs-2，即27物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表 所以液柱壓力用Hg計(jì)算時(shí),只要H用m,用kg/m3，g用m/s2為單位時(shí),相乘結(jié)果的單位就是Pa。上述計(jì)算結(jié)果pmax為26.487kPa,經(jīng)過圓整后,

25、測(cè)量范圍可選030kPa。 ghhpp01202 根據(jù)圖示,當(dāng)液位高度為H時(shí),差壓變送器正壓室所受的壓力p1為 ghgHppp0221負(fù)壓室所受的壓力p2為28物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表因此，差壓變送器所受的壓差為gHpmax 由上式可知,該差壓變送器應(yīng)進(jìn)行負(fù)遷移,其遷移量為 h20g。 當(dāng)差壓變送器安裝的高度改變時(shí),只要兩個(gè)取壓法蘭間的尺寸h2不變,其遷移量是不變的。29物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表3.用單法蘭電動(dòng)差壓變送器來測(cè)量敞口罐中硫酸的密度,利用溢流來保持罐內(nèi)液位H恒為1m。如圖4-16所示。已知差壓變送器的輸出信號(hào)為010mA,硫酸的最小和最大密度分別為min =

26、 1.32(g/cm3),max = 1.82(g/cm3) 圖4-16 流體密度測(cè)量示意圖min=1.32(g/cm3),max= 1.82(g/cm3) 要求:(1)計(jì)算差壓變送器的測(cè)量范圍；(2)如加遷移裝置,請(qǐng)計(jì)算遷移量；(3)如不加遷移裝置,可在負(fù)壓側(cè)加裝水恒壓器 (如圖中虛線所示) ，以抵消正壓室附加壓力的影響,請(qǐng)計(jì)算出水恒壓器所需高度h。30物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表 Pap410785. 181. 918201解：解：（1）若不考慮零點(diǎn)遷移,那么就要以max來計(jì)算差壓變送器的測(cè)量范圍。當(dāng)=max = 1.82g/cm3時(shí),差壓變送器所承受的差壓為mAI925.81010210785.144max將H=1m,max=1820kg/m3，g=9.81m/s