物位檢測(cè)方法與儀表

1、 物位檢測(cè)方法與儀表物位檢測(cè)方法與儀表物位檢測(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超聲波物位計(jì)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容物位檢測(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(chēng)物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱(chēng) 液位液位容器中的液體介質(zhì)的高低容器中的液體介質(zhì)的高低料位料位容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度 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物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位 應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)物位應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)物位物物位位檢檢測(cè)測(cè)方方法法物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位應(yīng)用

3、浮力原理檢測(cè)物位利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒(méi)于液體中的浮筒對(duì)利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒(méi)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。 恒浮力法液位測(cè)量示意圖 測(cè)量原理測(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(guò)液柱靜壓的方法

4、對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的。通過(guò)液柱靜壓的方法對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的。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(guò)導(dǎo)壓管與容器底部相如圖所示，測(cè)壓儀表通過(guò)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 P P測(cè)壓儀表指示值測(cè)壓儀表指示值 H H液位的高度液位的高度液體的密度液體的密度g g重力加速度重力加速度gHPgHPPABgHPPPAB 式中式中 P PA A、P PB B分別是液面上部介質(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

5、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)系為物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表差壓變送器測(cè)量液位時(shí)的零點(diǎn)遷移問(wèn)題（差壓變送器測(cè)量液位時(shí)的零點(diǎn)遷移問(wèn)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(wèn)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（HminHmin=0=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、負(fù)壓室的差壓差壓PP與液位高度與液位高度H H的

6、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(wú)遷移無(wú)遷移ghhgHPPP2121)(物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表負(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)液位H=0H=0時(shí)，時(shí)，P=-P=-（h h2 2-

7、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。物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表應(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(wú)遷移 （b）負(fù)遷移 （c）正遷移0500042020007000P (Pa)-20003000I0(mA)某壓力變送器的測(cè)量范圍：05000Pa，固定差壓 =2000Paghh212)(物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表應(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

8、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(guò)時(shí)間面發(fā)射超聲波，經(jīng)過(guò)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(lái)的回波信號(hào)。來(lái)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：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。vtH21 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(lái)的時(shí)間超聲波從探頭發(fā)射至液面反射回來(lái)的時(shí)間物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法及儀表超聲波物位計(jì)超聲波物位計(jì) 超聲波物位計(jì)由超聲波發(fā)射、接收器（探頭）及顯示儀表組成。超聲波物位計(jì)由超聲波發(fā)射、接收器（探頭）及顯示儀表組成。超聲波物位計(jì)原理框圖 超聲波