工業(yè)儀表第5章物位測(cè)量ppt課件

1、 物位丈量物位丈量5.1 概述概述物位丈量的緣由：物位丈量的緣由：消費(fèi)過(guò)程中，需求了解罐、塔、庫(kù)等容器的液位，液體消費(fèi)過(guò)程中，需求了解罐、塔、庫(kù)等容器的液位，液體- -液體液體間，液體間，液體- -固體之間的界面高度，以及固體物料的料位，等。固體之間的界面高度，以及固體物料的料位，等。幾個(gè)概念：幾個(gè)概念：物位：容器內(nèi)所儲(chǔ)存物體的上外表位置。物體可以是流體，固物位：容器內(nèi)所儲(chǔ)存物體的上外表位置。物體可以是流體，固體，也可以是不同物體，或者形狀不同物體交接面。體，也可以是不同物體，或者形狀不同物體交接面。界面：指液界面：指液- -液、液液、液- -固等的分界面，分別稱為液固等的分界面，分別稱為液-

2、 -液、液液、液- -固界固界面。面。物位丈量就是確定液位、料位或界面的位置。物位丈量就是確定液位、料位或界面的位置。物位丈量的目的物位丈量的目的 ：1 1經(jīng)過(guò)丈量物位，確定容器內(nèi)原料、半廢品，或者產(chǎn)品的數(shù)量；經(jīng)過(guò)丈量物位，確定容器內(nèi)原料、半廢品，或者產(chǎn)品的數(shù)量；2 2經(jīng)過(guò)丈量物位，確定消費(fèi)過(guò)程能否延續(xù)，便于控制和調(diào)理，經(jīng)過(guò)丈量物位，確定消費(fèi)過(guò)程能否延續(xù)，便于控制和調(diào)理，滿足消費(fèi)要求。滿足消費(fèi)要求。5.1.1 5.1.1 物位丈量的特點(diǎn)物位丈量的特點(diǎn)(1) 液體為可流動(dòng)性物體，流進(jìn)或流出容器時(shí)，界面會(huì)發(fā)生動(dòng)搖。為準(zhǔn)確丈量液位，該當(dāng)采取措施，盡量堅(jiān)持被測(cè)液面部分的穩(wěn)定。(2) 大型容器內(nèi)的液體各

3、處溫度、密度和粘度能夠不均勻。在丈量液位時(shí)，必需留意儀表的選型和對(duì)溫度、密度、粘度不均勻所帶來(lái)丈量誤差的補(bǔ)償。料倉(cāng)或槽斗內(nèi)安息角、孔隙料倉(cāng)或槽斗內(nèi)安息角、孔隙 (3)物料性質(zhì)不同、顆粒物料性質(zhì)不同、顆粒大小不同時(shí)，休止角也不大小不同時(shí)，休止角也不同，丈量料位須知道休止同，丈量料位須知道休止角，將儀表安裝在適當(dāng)位角，將儀表安裝在適當(dāng)位置，反映料位的真實(shí)情況，置，反映料位的真實(shí)情況，并盡量避開(kāi)進(jìn)料口，或安并盡量避開(kāi)進(jìn)料口，或安裝防沖擊擋板，以免物料裝防沖擊擋板，以免物料來(lái)由上而下的直接沖擊而來(lái)由上而下的直接沖擊而損壞儀表。損壞儀表。(4) 由于物料受含水量、粘性、顆粒外形差別，以及容器構(gòu)造、進(jìn)、出

4、料口位置等要素的影響，出料口附近往往會(huì)出現(xiàn)如圖5-1所示的大孔隙(俗稱“架橋)。這種孔隙將對(duì)容器中物料實(shí)踐貯量的丈量產(chǎn)生影響。因此，在丈量時(shí)必需加以消除。5很多對(duì)象只需丈量上、下限，并不延續(xù)丈量。實(shí)踐上，這很難辦到實(shí)踐上，這很難辦到(6) 丈量范圍寬幾毫米到上百米，丈量對(duì)象多，故丈量?jī)x表種類(lèi)多，丈量原理也較多。(7) 丈量條件惡劣高溫、高壓、低比重介質(zhì)、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)5.1.2 5.1.2 物位儀表的類(lèi)型物位儀表的類(lèi)型(1) (1) 直讀式物位儀表直讀式物位儀表 原理：連通器原理原理：連通器原理 例：玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)例：玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)(2) (2) 浮力式液位儀表浮力式液位儀

5、表 原理：浮子高度隨液位變化而改動(dòng)，或?qū)](méi)于液體中原理：浮子高度隨液位變化而改動(dòng)，或?qū)](méi)于液體中的浮子的浮力隨液面高度變化的原理任務(wù)的。的浮子的浮力隨液面高度變化的原理任務(wù)的。(3) (3) 差壓式物位儀表差壓式物位儀表 原理：容器內(nèi)物位改動(dòng)，呵斥液柱產(chǎn)生的靜壓變化原理原理：容器內(nèi)物位改動(dòng)，呵斥液柱產(chǎn)生的靜壓變化原理任務(wù)。任務(wù)。 1 1壓力式物位儀表；壓力式物位儀表； 2 2差壓式物位儀表差壓式物位儀表 (4) (4) 電磁式物位儀表電磁式物位儀表 原理：將物位變化轉(zhuǎn)換為電量變化，經(jīng)過(guò)丈量這些電量變?cè)恚簩⑽镂蛔兓D(zhuǎn)換為電量變化，經(jīng)過(guò)丈量這些電量變化間接丈量物位?；g接丈量物位。 例：電阻

6、式電極式、電容式和電感式，還有利用壓磁例：電阻式電極式、電容式和電感式，還有利用壓磁效應(yīng)任務(wù)的物位儀表。效應(yīng)任務(wù)的物位儀表。 (5) (5) 核輻射式物位儀表核輻射式物位儀表 原理：利用核輻射透過(guò)物料時(shí)，物質(zhì)對(duì)放射性同位素放射原理：利用核輻射透過(guò)物料時(shí)，物質(zhì)對(duì)放射性同位素放射的射線常為的射線常為g g射線的吸收作用為根底進(jìn)展物位丈量。射線的吸收作用為根底進(jìn)展物位丈量。 (6) (6) 聲波式物位計(jì)聲波式物位計(jì)原理：利用超聲波在氣體、液體或固體中衰減的程度、穿原理：利用超聲波在氣體、液體或固體中衰減的程度、穿透才干和輻射聲阻抗等各不一樣的性質(zhì)進(jìn)展物位丈量。透才干和輻射聲阻抗等各不一樣的性質(zhì)進(jìn)展物

7、位丈量。分類(lèi)： 1聲波遮斷式物位計(jì) 2聲波反射式物位儀 3聲阻尼式物位儀 (7) 光學(xué)式物位儀表原理：利用物位對(duì)光波的遮斷和反射原理任務(wù)，光源可以是普通的白熾燈光或激光等。 8機(jī)械接觸式：重錘式、旋翼式、音叉式5.1.3 物位儀表運(yùn)用時(shí)應(yīng)思索的要素物位儀表運(yùn)用時(shí)應(yīng)思索的要素1) 被測(cè)對(duì)象的形狀 液體：溫度、壓力、比重、粘度、粘附性、氣泡、懸浮物、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、液位變化速度等。 固體：溫度、壓力、比重、粘附性、含水量、粒度、物料變化速度等。2) 被測(cè)物位要求延續(xù)丈量，報(bào)警或控制。3) 丈量范圍。4) 丈量準(zhǔn)確度或控制準(zhǔn)確度。5) 容器情況：開(kāi)口 or 密閉，大小、外形等。6) 能否要求防腐蝕

8、或防爆，及要求的防爆等級(jí)。7) 任務(wù)環(huán)境：濕度、溫度，煙霧、灰塵、磁場(chǎng)、放射性、振動(dòng)等。8) 安裝位置：接觸介質(zhì)否？垂直 or 程度安裝?在容器的何處？5.25.2壓差式物位計(jì)壓差式物位計(jì)5.2.1概述分類(lèi)：壓力式物位計(jì)和差壓式物位計(jì)。特點(diǎn)1丈量范圍大；2檢測(cè)部件除膜片外，無(wú)可動(dòng)部件；3可以丈量黏度大、容易結(jié)晶、有懸浮物或腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)所；4丈量結(jié)果受介質(zhì)密度變化影響小。5.2.2壓力式液位計(jì)原理：根據(jù)容器內(nèi)液面高度H和液柱質(zhì)量呵斥的靜壓力p成比例關(guān)系，確定液面的位置。圖5-2為根本原理圖。P=gH (5-1)廣泛運(yùn)用于開(kāi)口容器和受壓廣泛運(yùn)用于開(kāi)口容器和受壓容器中的物位丈量。容器中的物位丈量。

9、5.2.35.2.3差壓式物位計(jì)差壓式物位計(jì)1 1利用差壓法丈量液位利用差壓法丈量液位原理闡明：圖原理闡明：圖5-35-3所示。所示。p=p2-p0=p1+p0-p0=p1p=p2-p0=p1+p0-p0=p1而而 p1=gH p1=gH，因此，因此 H=p1/(g) H=p1/(g)2丈量鍋爐水位的差壓式水位計(jì)圖5-4所示。組成：平衡容器、差壓變換器和顯示儀表。特點(diǎn)：可以延續(xù)顯示水位，也可以發(fā)報(bào)警告和向水位調(diào)理器提供信號(hào)。1平衡容器組成平衡平衡容器容器負(fù)壓管、正壓管、冷凝容器、上下銜接納組成。任務(wù)原理：平衡容器就是水位傳感器，在起內(nèi)部呵斥一個(gè)恒定的水靜壓力，使之與被測(cè)水位構(gòu)成的水靜壓力相比較

10、，輸出二者之差，從而測(cè)出被測(cè)液體的水位高度。負(fù)壓管負(fù)壓管正壓管正壓管冷凝容器冷凝容器主要問(wèn)題：介質(zhì)密度會(huì)由于溫度和壓力的變化而變化，從而呵斥誤差。處理方法：采取補(bǔ)償、校驗(yàn)措施。2定量闡明p+=p+L1gp-=p+(L-H0-H)g+(H0+H) gp=p+- p-=L(1- )g-H0(- )g- H (- )gg 重力加速度；1 平衡容器中水的平均密度；、 壓力p時(shí)的飽和水與飽和蒸汽密度。5.3 電接點(diǎn)液位計(jì)電接點(diǎn)液位計(jì) 闡明：屬連通器式液位計(jì)，用于低粘度液體的液位丈量。闡明：屬連通器式液位計(jì)，用于低粘度液體的液位丈量。 組成：玻璃管和標(biāo)尺。組成：玻璃管和標(biāo)尺。 電接點(diǎn)水位計(jì)的變形構(gòu)造有：電

11、接點(diǎn)水位計(jì)的變形構(gòu)造有： 玻璃板式：用于中低壓鍋爐汽包水位丈量玻璃板式：用于中低壓鍋爐汽包水位丈量 云母片式：用于高壓鍋爐汽包水位丈量云母片式：用于高壓鍋爐汽包水位丈量 雙色式：汽水分界面二側(cè)為紅綠兩色，是結(jié)合玻璃板式雙色式：汽水分界面二側(cè)為紅綠兩色，是結(jié)合玻璃板式和雙色式水位計(jì)構(gòu)造特點(diǎn)，并輔助于光學(xué)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。和雙色式水位計(jì)構(gòu)造特點(diǎn)，并輔助于光學(xué)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。 電接點(diǎn)式：由水位傳感器和電氣顯示儀表組成電接點(diǎn)式：由水位傳感器和電氣顯示儀表組成 5.3.1 5.3.1 電接點(diǎn)水位計(jì)的水位傳感器原理電接點(diǎn)水位計(jì)的水位傳感器原理 原理：帶假設(shè)干電接點(diǎn)的連通容器，因汽、水導(dǎo)電性能原理：帶假設(shè)干電接點(diǎn)

12、的連通容器，因汽、水導(dǎo)電性能差別，被水淹沒(méi)的電接點(diǎn)所在電路處于低電阻差別，被水淹沒(méi)的電接點(diǎn)所在電路處于低電阻( (相當(dāng)于相當(dāng)于開(kāi)封鎖合開(kāi)封鎖合) )，因此被水接通的電接點(diǎn)位置可表示水位。，因此被水接通的電接點(diǎn)位置可表示水位。電接點(diǎn)導(dǎo)通的顯示方法：燈泡閃亮，帶放大器的發(fā)光二電接點(diǎn)導(dǎo)通的顯示方法：燈泡閃亮，帶放大器的發(fā)光二極管等。極管等。 丈量筒和汽包相連，據(jù)連通器力平衡原理從汽包內(nèi)丈量筒和汽包相連，據(jù)連通器力平衡原理從汽包內(nèi)取出丈量水柱。傳感器是水柱中組成丈量標(biāo)尺的系列電取出丈量水柱。傳感器是水柱中組成丈量標(biāo)尺的系列電極，將水柱分成假設(shè)干區(qū)間。電極在水中對(duì)應(yīng)點(diǎn)呈綠色，極，將水柱分成假設(shè)干區(qū)間。電

13、極在水中對(duì)應(yīng)點(diǎn)呈綠色，在汽中對(duì)應(yīng)點(diǎn)呈紅色，紅綠燈光柱界面顯示水位。在汽中對(duì)應(yīng)點(diǎn)呈紅色，紅綠燈光柱界面顯示水位。5.3.2 電接點(diǎn)式水位傳感器的構(gòu)造電接點(diǎn)式水位傳感器的構(gòu)造電接點(diǎn)水位計(jì)電接點(diǎn)水位計(jì)1汽包汽包 2丈量筒丈量筒 3下接納下接納 4電接點(diǎn)電接點(diǎn)組成：丈量筒殼組成：丈量筒殼( (連通容器連通容器) )、電接點(diǎn)座和電接點(diǎn)等。、電接點(diǎn)座和電接點(diǎn)等。丈量筒長(zhǎng)度視水位丈量范圍而定，直徑確定思索接丈量筒長(zhǎng)度視水位丈量范圍而定，直徑確定思索接點(diǎn)數(shù)目點(diǎn)數(shù)目( (保證開(kāi)孔后有足夠的強(qiáng)度保證開(kāi)孔后有足夠的強(qiáng)度) )。電接點(diǎn)數(shù)目：多為電接點(diǎn)數(shù)目：多為1515、l7l7和和1919。為保證強(qiáng)度和便于。為保證強(qiáng)

14、度和便于安裝，在丈量筒外殼上按安裝，在丈量筒外殼上按120120分布。接點(diǎn)間距不均勻，分布。接點(diǎn)間距不均勻，正常水位附近接點(diǎn)密度較大。正常水位附近接點(diǎn)密度較大。電接點(diǎn)應(yīng)能在高溫高壓下正常任務(wù)，溫度劇變時(shí)不電接點(diǎn)應(yīng)能在高溫高壓下正常任務(wù)，溫度劇變時(shí)不走漏，耐腐蝕，與筒殼絕緣好。常用超純氧化鋁走漏，耐腐蝕，與筒殼絕緣好。常用超純氧化鋁( (高高壓爐壓爐) )和聚四氟乙烯和聚四氟乙烯( (中壓爐中壓爐) )作絕緣資料。作絕緣資料。測(cè)點(diǎn)最小間隔為測(cè)點(diǎn)最小間隔為15mm15mm，即丈量標(biāo)尺最小刻度和階躍，即丈量標(biāo)尺最小刻度和階躍最小幅度為最小幅度為15mm15mm。5.3.3 5.3.3 電接點(diǎn)水位傳感

15、器的誤差電接點(diǎn)水位傳感器的誤差 散熱引起的誤差散熱引起的誤差一切連通器式水位計(jì)共存。一切連通器式水位計(jì)共存。措施：適當(dāng)加粗汽側(cè)和水側(cè)的連通導(dǎo)管，筒殼頂措施：適當(dāng)加粗汽側(cè)和水側(cè)的連通導(dǎo)管，筒殼頂部不保溫，添加凝結(jié)水量，筒殼其他部分保溫以部不保溫，添加凝結(jié)水量，筒殼其他部分保溫以減少散熱。減少散熱。 不延續(xù)指示引起的誤差。接點(diǎn)之間的水位變化不不延續(xù)指示引起的誤差。接點(diǎn)之間的水位變化不能反映，即構(gòu)成能反映，即構(gòu)成“盲區(qū)，合理布置接點(diǎn)可以改善盲區(qū)，合理布置接點(diǎn)可以改善此盲區(qū)，但總是不宜作調(diào)理信號(hào)用。此盲區(qū)，但總是不宜作調(diào)理信號(hào)用。定義：丈量料位的計(jì)量器稱為料位計(jì)。定義：丈量料位的計(jì)量器稱為料位計(jì)。常用

16、的料位計(jì)有：重錘式料位計(jì)、電容常用的料位計(jì)有：重錘式料位計(jì)、電容脈沖式料位計(jì)、阻移式料位計(jì)、阻旋式脈沖式料位計(jì)、阻移式料位計(jì)、阻旋式料位計(jì)、料位計(jì)、射線料位計(jì)、超聲波料位計(jì)射線料位計(jì)、超聲波料位計(jì)等。等。 5.4 料位計(jì)料位計(jì)重錘式料位計(jì)表示圖重錘式料位計(jì)表示圖組成：組成：與鋼絲繩銜接的重錘；與鋼絲繩銜接的重錘；執(zhí)行機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)；啟動(dòng)器；啟動(dòng)器；信號(hào)轉(zhuǎn)換部分；信號(hào)轉(zhuǎn)換部分；數(shù)據(jù)采集與顯示部分；數(shù)據(jù)采集與顯示部分；控制邏輯部分控制邏輯部分5.4.1 重錘式料位計(jì)重錘式料位計(jì)(1) 重錘式料位計(jì)任務(wù)原理重錘式料位計(jì)任務(wù)原理探頭接觸物料前后的鋼絲繩受力變化探頭接觸物料前后的鋼絲繩受力變化電動(dòng)執(zhí)行器

17、轉(zhuǎn)化成電動(dòng)執(zhí)行器轉(zhuǎn)化成荷重、失重信號(hào)荷重、失重信號(hào)傳送給儀表邏輯控制系統(tǒng)傳送給儀表邏輯控制系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行器發(fā)出指令，完成探測(cè)對(duì)執(zhí)行器發(fā)出指令，完成探測(cè)闡明：儀表同時(shí)經(jīng)過(guò)傳感元件將負(fù)荷情況隨時(shí)傳送闡明：儀表同時(shí)經(jīng)過(guò)傳感元件將負(fù)荷情況隨時(shí)傳送給計(jì)數(shù)電路，供儀表顯示、報(bào)警用給計(jì)數(shù)電路，供儀表顯示、報(bào)警用任務(wù)過(guò)程的三個(gè)階段：任務(wù)過(guò)程的三個(gè)階段：靜止階段：靜止階段： 當(dāng)處于當(dāng)處于“手動(dòng)形狀時(shí)，鋼絲繩接受探頭重錘分量，執(zhí)行器轉(zhuǎn)軸受一力手動(dòng)形狀時(shí)，鋼絲繩接受探頭重錘分量，執(zhí)行器轉(zhuǎn)軸受一力矩，發(fā)出矩，發(fā)出“荷重信號(hào)。手動(dòng)按鈕接通后，邏輯控制器遭到觸發(fā)，儀表進(jìn)入荷重信號(hào)。手動(dòng)按鈕接通后，邏輯控制器遭到觸發(fā)，儀表進(jìn)入

18、探測(cè)階段。探測(cè)階段。 當(dāng)處于當(dāng)處于“自動(dòng)形狀時(shí)，經(jīng)過(guò)儀表內(nèi)自動(dòng)形狀時(shí)，經(jīng)過(guò)儀表內(nèi)“延時(shí)環(huán)節(jié)發(fā)出信號(hào)觸發(fā)邏輯控制延時(shí)環(huán)節(jié)發(fā)出信號(hào)觸發(fā)邏輯控制系統(tǒng)，儀表進(jìn)入自動(dòng)丈量形狀。系統(tǒng)，儀表進(jìn)入自動(dòng)丈量形狀。丈量階段：丈量階段： 邏輯控制系統(tǒng)使計(jì)數(shù)邏輯控制系統(tǒng)使計(jì)數(shù)譯碼電路復(fù)位，去除上次丈量值，磁力起動(dòng)器啟譯碼電路復(fù)位，去除上次丈量值，磁力起動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使重錘下降。執(zhí)行器發(fā)出正比于探頭行程的光電脈沖信動(dòng)電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使重錘下降。執(zhí)行器發(fā)出正比于探頭行程的光電脈沖信號(hào)，經(jīng)計(jì)數(shù)電路和譯碼器自動(dòng)將探頭行程轉(zhuǎn)換成直流電流信號(hào)號(hào)，經(jīng)計(jì)數(shù)電路和譯碼器自動(dòng)將探頭行程轉(zhuǎn)換成直流電流信號(hào)(0(010mA)10m

19、A)供供顯示及報(bào)警。顯示及報(bào)警。 探頭接觸物料后，鋼絲繩受力迅速減小，執(zhí)行器發(fā)出探頭接觸物料后，鋼絲繩受力迅速減小，執(zhí)行器發(fā)出“失重信號(hào)，傳失重信號(hào)，傳至邏輯控制系統(tǒng)，整機(jī)脫離丈量。至邏輯控制系統(tǒng)，整機(jī)脫離丈量。前往階段：前往階段： 邏輯控制系統(tǒng)收到邏輯控制系統(tǒng)收到“失重信號(hào)后，磁力起動(dòng)器使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，探頭上失重信號(hào)后，磁力起動(dòng)器使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，探頭上升，并將探頭行程轉(zhuǎn)換成直流電流值以顯示容器內(nèi)的料位。同時(shí)升，并將探頭行程轉(zhuǎn)換成直流電流值以顯示容器內(nèi)的料位。同時(shí) “保管記憶保管記憶信號(hào)，直至下一過(guò)程開(kāi)場(chǎng)。探頭上升到靜止原位時(shí)，發(fā)出信號(hào)，電動(dòng)機(jī)停信號(hào)，直至下一過(guò)程開(kāi)場(chǎng)。探頭上升到靜止原位時(shí)，發(fā)出信

20、號(hào)，電動(dòng)機(jī)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入靜止階段。頓運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入靜止階段。(2) 主要技術(shù)目的主要技術(shù)目的丈量范圍：丈量范圍：023M；操作方式：包括手動(dòng)操作，定時(shí)操作。定時(shí)為操作方式：包括手動(dòng)操作，定時(shí)操作。定時(shí)為110min，分十檔任選；，分十檔任選；被測(cè)介質(zhì)溫度：常溫；被測(cè)介質(zhì)溫度：常溫；環(huán)境溫度：環(huán)境溫度：-20+55；根本誤差：根本誤差：10mm；重錘質(zhì)量：重錘質(zhì)量：0.3kg。1丈量原理丈量原理組成：傳感器和二次儀表組成。組成：傳感器和二次儀表組成。同軸圓柱形電容器的電容量：同軸圓柱形電容器的電容量：5.2 電容脈沖式物位計(jì)電容脈沖式物位計(jì)dDLCrln20極板長(zhǎng)度極板長(zhǎng)度介質(zhì)的相對(duì)介質(zhì)的相對(duì)介電常

21、數(shù)介電常數(shù)真空的介電真空的介電常數(shù)常數(shù)同軸圓柱形極板電容器同軸圓柱形極板電容器d經(jīng)過(guò)電容傳感器把物位轉(zhuǎn)換成電容量的變化，然后再用丈量電容量的方法確定物位數(shù)值。傳感器把料位的變化轉(zhuǎn)變成與之對(duì)應(yīng)的電容量的變化，由丈量電路轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)，遠(yuǎn)傳給二次儀表處置 電容傳感器插入被測(cè)容器內(nèi)，被測(cè)介質(zhì)為液體，介電容傳感器插入被測(cè)容器內(nèi)，被測(cè)介質(zhì)為液體，介電常數(shù)為電常數(shù)為22，其覆蓋氣體的介電常數(shù)為，其覆蓋氣體的介電常數(shù)為11。液位高度為零時(shí)，兩極間充溢氣體，電容量為液位高度為零時(shí)，兩極間充溢氣體，電容量為C C。液體升高液體升高H H時(shí)，兩極之間有時(shí)，兩極之間有H H高度被液體浸入，由于高度被液體

22、浸入，由于11與與22不同，必產(chǎn)生電容量的變化不同，必產(chǎn)生電容量的變化C CdDHCln)(212由內(nèi)電極由內(nèi)電極1 1和與它和與它相絕緣的同軸金屬相絕緣的同軸金屬圓筒制成的外電極圓筒制成的外電極2 2組成，內(nèi)外電極之組成，內(nèi)外電極之間采用絕緣套管間采用絕緣套管3 3進(jìn)進(jìn)展絕緣固定。展絕緣固定。丈量非導(dǎo)電介質(zhì)液位電容傳感丈量非導(dǎo)電介質(zhì)液位電容傳感器器丈量導(dǎo)電介質(zhì)液位的電容傳感器丈量導(dǎo)電介質(zhì)液位的電容傳感器被測(cè)介質(zhì)為導(dǎo)電液體，內(nèi)電極要用絕緣物被測(cè)介質(zhì)為導(dǎo)電液體，內(nèi)電極要用絕緣物覆蓋作為中間介質(zhì)，導(dǎo)電液體與金屬容器壁一覆蓋作為中間介質(zhì)，導(dǎo)電液體與金屬容器壁一同作為外電極。同作為外電極。當(dāng)被測(cè)液位為

23、零時(shí)，電容器中間所充介質(zhì)是介電常數(shù)為當(dāng)被測(cè)液位為零時(shí)，電容器中間所充介質(zhì)是介電常數(shù)為e0e0的氣體，電容器的電容為：的氣體，電容器的電容為：C0=2 pe0L/ln(R/r)C0=2 pe0L/ln(R/r)當(dāng)液位為某一高度當(dāng)液位為某一高度H H時(shí)，電容器可視為兩部分電容的并時(shí)，電容器可視為兩部分電容的并聯(lián)組合，即聯(lián)組合，即C1= 2pe1H/ln(R/r) + 2pe0(L-H)/ln(R/r) C1= 2pe1H/ln(R/r) + 2pe0(L-H)/ln(R/r) 液位變化引起的電容增量為：液位變化引起的電容增量為：C=C1-C0C=C1-C0那么：那么： C= 2p(e1-e0)H/

24、 ln(R/r) C= 2p(e1-e0)H/ ln(R/r) 可見(jiàn)，電容的增量與被測(cè)液位成正比，因此測(cè)出電可見(jiàn)，電容的增量與被測(cè)液位成正比，因此測(cè)出電容增量的變化便可知道液位的高容增量的變化便可知道液位的高液體的介電常數(shù)液體的介電常數(shù)電極被液體浸沒(méi)的高度電極被液體浸沒(méi)的高度固體料位的丈量固體料位的丈量用一根電極棒與金屬容用一根電極棒與金屬容器壁構(gòu)成電容器的兩電極，器壁構(gòu)成電容器的兩電極，將金屬電極棒插入容器內(nèi)將金屬電極棒插入容器內(nèi)的被測(cè)物料中，以金屬棒的被測(cè)物料中，以金屬棒作內(nèi)電極，金屬容器壁為作內(nèi)電極，金屬容器壁為外電極，與非導(dǎo)電物料的外電極，與非導(dǎo)電物料的料位丈量一樣，丈量電容料位丈量一

25、樣，丈量電容量的變化，即可測(cè)得料位。量的變化，即可測(cè)得料位。5.4.35.4.3阻旋式料位計(jì)阻旋式料位計(jì)阻旋式料位計(jì)表示圖阻旋式料位計(jì)表示圖1-同步電機(jī)；同步電機(jī)； 2-微動(dòng)開(kāi)關(guān)；微動(dòng)開(kāi)關(guān)； 3-傳傳動(dòng)齒輪；動(dòng)齒輪；4-斜板；斜板； 5-主軸；主軸； 6-旋翼旋翼構(gòu)造及任務(wù)原理：同步電機(jī)經(jīng)過(guò)傳構(gòu)造及任務(wù)原理：同步電機(jī)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)齒輪動(dòng)齒輪Z1、Z2、Z3、Z4減速后，帶減速后，帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸上的旋翼以動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸上的旋翼以3r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。料位上升接觸到旋翼時(shí)，旋翼旋轉(zhuǎn)料位上升接觸到旋翼時(shí)，旋翼旋轉(zhuǎn)受阻，齒輪受阻，齒輪Z3在同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，在同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，抑制前往彈簧的阻力，沿齒輪抑制前往彈簧的阻力，沿齒輪Z4作作圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)斜板轉(zhuǎn)動(dòng)，斜圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)斜板轉(zhuǎn)動(dòng)，斜板的微小位移推進(jìn)兩微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸板的微小位移推進(jìn)兩微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)，一只微動(dòng)開(kāi)關(guān)切斷同步電機(jī)電點(diǎn)，一只微動(dòng)開(kāi)關(guān)切斷同步電機(jī)電源，電機(jī)停頓轉(zhuǎn)動(dòng)，另源，電機(jī)停頓轉(zhuǎn)動(dòng)，另微動(dòng)開(kāi)關(guān)微動(dòng)開(kāi)關(guān)對(duì)外發(fā)出觸點(diǎn)信號(hào)。對(duì)外發(fā)出觸點(diǎn)信號(hào)。料位下降到低于旋翼的位置時(shí)，作用于旋翼上的阻力消除，斜板料位下降到低于旋翼的位置時(shí)，作用于旋翼上的阻力消除，斜板依托前往彈簧的