常見物位檢測儀表PPT

1、劉玉長劉玉長物位檢測儀表物位，料位、液位和分界面的統(tǒng)稱。通過對物位的測量，不但可確定容器內(nèi)貯料的數(shù)量，以保證連續(xù)生產(chǎn)的需要或進行經(jīng)濟核算，亦可保證生產(chǎn)過程在安全和合理狀態(tài)下順利進行。由于被測物料的性質(zhì)千差萬別，物位測量方法很多，本章主要介紹工廠中常用的物位檢測儀表的原理與應(yīng)用。劉玉長劉玉長物位檢測儀表差壓式液位計電容式物位計輻射物位檢測超聲波液位計劉玉長劉玉長一差壓式液位計 測量原理：利用容器內(nèi)液位變化時，由液柱高度產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理工作的，用差壓計測得的差壓與液位高度成正比，常用來測量敞口容器和密封容器的液位。使用注意事項：習(xí)慣上應(yīng)使變送器輸出信號與液位相對應(yīng)(如液位范圍0-H，則差

2、變輸出的Imin正好對應(yīng)0液位，而Imax對應(yīng)H)，使用時可能需對差壓變送器進行零點遷移。劉玉長劉玉長一、敞口容器的液位檢測如圖所示，差壓變送器兩端差壓P為：P=(h+h1+h2)g=hg+Z0 (Z00 )顯然可由差壓信號得到液位。但為使變送器輸出信號(這里是4-20mA)正好對應(yīng)液位(0-H)，要進行零點正遷移()。 劉玉長劉玉長為什么要進行零點遷移的實例說明設(shè)前頁圖中H=0.5m，h1+h2=0.2m，則根據(jù)H選DDZ-III差變量程為04.905kPa(0.59.81)，而Z0=1.962kPa。若不遷移，則當(dāng)h=H時，P=6.867kPa，I020mA，已超出差變正常使用范圍。需采取

3、措施解決此問題：方法一：另選大量程差壓變送器【缺點：會降低測量精度】。方法二：進行零點遷移。將變送器的零點正向遷移到Z0=1.962kPa的位置，遷移后，上、下限變?yōu)?.962kPa和6.867kPa，但量程不變，仍為4.905kPa，輸出仍是420mADC。顯然進行零點遷移方法為最佳方案。劉玉長劉玉長特性曲線平移而曲線斜率不變稱為零點遷移。分為零點正遷移（Z00）、零點負(fù)遷移（Z00）兩種類型。其實質(zhì)是改變上下限，而不改變量程的大小。 不同的變送器，實現(xiàn)零點遷移方法不一樣。如機械式差壓變送器，通過調(diào)零彈簧實現(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入數(shù)字即可實現(xiàn)。劉玉長劉玉長a無遷

4、移 b負(fù)遷移 c正遷移劉玉長劉玉長二、密閉容器的液位檢測 測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相連，低壓室則與容器的密閉空間相連通。(a) 差壓變送器的安裝； (b) 零點負(fù)遷移示意圖劉玉長劉玉長三、特殊介質(zhì)液體液位測量某些特殊液體，如腐蝕性、含固體顆粒、易結(jié)晶、易沉淀或粘度大等液體的液位測量，不能采用普通差壓變送器而只能采用法蘭式差壓變送器【因為容易造成堵塞或差變損壞】。法蘭測頭是一不銹鋼膜盒，膜盒內(nèi)充以硅油，用毛細(xì)管引到差壓變送器的測量室。法蘭式差變測量液位1-平法蘭接頭，2-毛細(xì)管，3-差變，4-插入法蘭接頭劉玉長劉玉長二 電容式物位計 一、檢測原理圓筒形電容器的

5、電容量C為：C=2L/ln(D/d)=kL可見當(dāng)將電容傳感器插入被測介質(zhì)中，電極浸入介質(zhì)中的深度隨物位高低而變化，電極間介質(zhì)的升降，必然改變兩極板間的電容量，從而可以測出物位。圓筒形電容器1-內(nèi)電極；2-外電極劉玉長劉玉長二、電容物位傳感器 (一)導(dǎo)電液體電容傳感器水、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直徑為d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搪瓷絕緣，如圖。電容傳感器插在直徑為D0容器內(nèi)的液體中， 通過檢測傳感器電容變化量即可知液位的高低。 導(dǎo)電液體液位測量1-內(nèi)電極；2-絕緣套管；3-容器劉玉長劉玉長由圖可知當(dāng)液位由零變化到H時，電容傳感器的電容變化量

6、CX為式中為絕緣套管或陶瓷涂層的介電系數(shù)； 0為絕緣套管和空氣共同組成電容的等效介電系數(shù)；S為傳感器靈敏度系數(shù)。0000002()22ln(/)ln(/)ln(/)2() ln(/)2 ln(/)XHLHLHCCCD dDdDdHD dHSHD d劉玉長劉玉長(二)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。1-內(nèi)電極；2-外電極；3-絕緣環(huán)000000002ln(/)22()ln(/)ln(/)2(1) ln(/) pHXHpLCDdHLHCD dDdCCCHD dS H 劉玉長劉玉長(三)粉粒狀物

7、料電容傳感器 在測量粉粒狀非導(dǎo)電介質(zhì)如礦石、合金、石灰、干燥水泥、糧食等的料位，是長期困擾的難題，至今還沒有一個準(zhǔn)確可靠的測量方法。 電容式料位計原理(a)金屬料倉； (b)水泥料倉1-內(nèi)電極;2-金屬容器壁電極;3-鋼絲繩內(nèi)電極;4-鋼筋;5-絕緣體劉玉長劉玉長三、射頻導(dǎo)納電容物位計射頻導(dǎo)納電容物位計是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的，是電容物位計的換代產(chǎn)品，它是由檢測與變送兩部分組成，檢測部分由探頭作為電容器的一極，容器壁(或輔助電極)構(gòu)成電容傳感器。 它的電路和傳感器獨特，克服了一般電容傳感器單純測量電容所引起的誤差。幾乎可測量生產(chǎn)過程中所有介質(zhì)的物位或液位，不受溫度、濕度、流體粘度與密度變化的

8、影響。 劉玉長劉玉長三 輻射物位檢測 一、檢測原理核輻射強度隨穿透物質(zhì)厚度H而變的規(guī)律為I=I0e- H (朗伯-比爾定律)式中I、I0 射線透過介質(zhì)后與射入介質(zhì)前的強度； 介質(zhì)對射線的吸收系數(shù)。當(dāng)放射源強度、被測介質(zhì)一定時，則介質(zhì)厚度H與射線強度I的關(guān)系為: H=(lnI0-lnI)/ 上式表明，測出透過介質(zhì)后的射線強度，便可求出被測介質(zhì)的厚度H。 劉玉長劉玉長放射性物位計原理框圖放射性物位計主要由放射源、接收器和顯示儀表組成：劉玉長劉玉長二、物位檢測方法 放射性物位計檢測物位的方法，一般為有定點檢測和自動跟蹤等方式。根據(jù)被測對象的實際需要，放射源可有多種安裝方式，以適應(yīng)不同的物位檢測和控制

9、的要求。(一)定點放射源檢測法點狀放射源與接收器固定在設(shè)備的一定位置上。 1-放射源2-接收器 劉玉長劉玉長(二)跟蹤檢測法 跟蹤式放射性物位計既保持了定點檢測方式的優(yōu)點，又可實現(xiàn)連續(xù)測量，并且量程可以很寬，但儀表的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。跟蹤式放射性物位計原理圖1-放射源，2-接收器，3-導(dǎo)軌，4-放大器，5-執(zhí)行器，6，7-自整角機發(fā)送接收器，8-顯示儀表，9-遠傳指示儀表劉玉長劉玉長放射性物位計的特點優(yōu)點：(1)檢測元件(放射源)不與被測介質(zhì)直接接觸；(2)放射源的輻射不受介質(zhì)溫度、壓力等的影響；(3)適用性廣【高壓、高溫、低溫等容器中的高粘度、強腐蝕性、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)境下的物位厚度測量】。不足：是射線對人體有危害，使用時必須采取嚴(yán)格的防護措施。 劉玉長劉玉長四 超聲波液位計 超聲波液位計是利用回聲測距原理工作的，與前述雷達物位計有許多相似之處。 根據(jù)超聲波傳播介質(zhì)的不同，超聲波液位計分為液介式、氣介式和固介式三種。(a)液介式 (b) 氣介式 (c) 固介式1-換能器；2-容器；3-