34物位檢測(cè)及儀表課件

物位：液位：容器中液體表面的高低；料位：容器中固體的堆積高度；界面：兩種互不相溶的液體介質(zhì)的分界面。測(cè)量液位的儀表叫液位計(jì)(輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)---變送器)測(cè)量料位的儀表叫料位計(jì)測(cè)量分界面的儀表叫界面計(jì)§3.物位檢測(cè)及儀表一.概述物位開關(guān)：在物位檢測(cè)中，有時(shí)不需要對(duì)物位進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，只需要測(cè)量物位是否達(dá)到上線、下限或某個(gè)特定的位置，這種定點(diǎn)測(cè)量用的儀表被稱為物位開關(guān)。一般用來(lái)監(jiān)視、報(bào)警、輸出控制信號(hào)物位：§3.物位檢測(cè)及儀表物位1物位測(cè)量有兩個(gè)目的:

一是通過(guò)物位測(cè)量來(lái)確定容器中的原料，產(chǎn)品或半成品的數(shù)量；

另一個(gè)是通過(guò)物位測(cè)量，了解物位是否在規(guī)定的范圍內(nèi),對(duì)物料進(jìn)行監(jiān)控,保證安全生產(chǎn),保證產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量。鍋爐汽包水位控制例:汽包液位過(guò)高會(huì)造成蒸汽帶水影響過(guò)熱器運(yùn)行,影響汽水分離效果;水位過(guò)低會(huì)造成鍋爐水循環(huán)的破壞,影響省煤器運(yùn)行,容易使水全部汽化燒壞鍋爐甚至爆炸。物位測(cè)量有兩個(gè)目的:

一是通過(guò)物位測(cè)量來(lái)確定容器中的2物位儀表的分類直讀式物位儀表浮力式物位儀表差壓式物位儀表電磁式物位儀表核輻射式物位儀表雷達(dá)式液位計(jì)聲波式物位儀表光電式物位儀表物位儀表的分類直讀式物位儀表31、直讀式物位儀表用帶有刻度的透明物質(zhì)（如玻璃、有機(jī)玻璃）作為容器壁的一部分或連通管，可以直接顯示容器內(nèi)液位的高低。1、直讀式物位儀表用帶有刻度的透明物質(zhì)（如玻璃、有機(jī)玻璃）作42、浮力式物位儀表利用浮子高度隨液面或液體界面變化而變化的原理工作。2、浮力式物位儀表利用浮子高度隨液面或液體界面變化而變化的原5當(dāng)被測(cè)液面位置變化時(shí)，浮筒浸沒(méi)體積變化，所受浮力也變化，通過(guò)測(cè)量浮力變化確定出液位的變化量。浮筒式液位計(jì)當(dāng)被測(cè)液面位置變化時(shí)，浮筒浸沒(méi)體積變化，所受浮力也變化，通過(guò)63、差壓式物位儀表利用物料對(duì)某定點(diǎn)的靜壓力與物料深度或堆積高度成正比的關(guān)系進(jìn)行測(cè)量。液體密閉容器液體敞開容器固體稱重倉(cāng)3、差壓式物位儀表利用物料對(duì)某定點(diǎn)的靜壓力與物料深度或堆積高74、電磁式物位儀表電容式液位計(jì)電容式料位計(jì)主要用于測(cè)量不導(dǎo)電流體①電容式物位儀表將物位的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化

分電阻式、電感式和電容式4、電磁式物位儀表電容式液位計(jì)電容式料位計(jì)主要用于測(cè)量不導(dǎo)電8②、電極式物位儀表利用物料的導(dǎo)電性能測(cè)量液位。②、電極式物位儀表利用物料的導(dǎo)電性能測(cè)量液位。9③電感式液位控制器

傳感器由不導(dǎo)磁管子、導(dǎo)磁性浮子及線圈組成。管子與被測(cè)容器相連通?？蓪?shí)現(xiàn)上、下液位的報(bào)警與控制。1、3-上下限線圈；2-浮子③電感式液位控制器傳感器由不導(dǎo)磁管子、導(dǎo)磁性浮105、核輻射式物位儀表放射線通過(guò)介質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度衰減與物質(zhì)的吸收系數(shù)和介質(zhì)層厚度有關(guān)：目前，工業(yè)上使用的放射線物位計(jì)有連續(xù)式和定點(diǎn)式兩種。射線不受溫度、壓力、濕度、電磁場(chǎng)的影響，而且可以穿透各種介質(zhì)，包括固體，因此能實(shí)現(xiàn)完全非接觸測(cè)量。-----介質(zhì)對(duì)放射線的吸收系數(shù)H

-----介質(zhì)層的厚度I-----穿過(guò)介質(zhì)后的射線強(qiáng)度I0-----射線入射強(qiáng)度5、核輻射式物位儀表放射線通過(guò)介質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度衰減與物質(zhì)的吸收116、雷達(dá)式液位計(jì)雷達(dá)波由天線發(fā)射LH0H天線C---電磁波傳播速度，300000km/s6、雷達(dá)式液位計(jì)雷達(dá)波由天線發(fā)射LH0H天線C---電磁波傳127、超聲波物位儀表利用超聲波，遇到相界面時(shí)，發(fā)生部分反射，部分折射入相鄰介質(zhì)的原理，通過(guò)檢測(cè)超聲波從發(fā)射到反射的全過(guò)程的時(shí)間間隔可以計(jì)算出物料界面到探頭的距離，從而得到物位的高低。注意事項(xiàng)：確保反射波能回到探頭；防止物料對(duì)聲波的吸收（如表面泡沫漂?。?、超聲波物位儀表利用超聲波，遇到相界面時(shí)，發(fā)生部分反射，部13超聲波傳播距離為L(zhǎng)，波的傳播速度為C，傳播時(shí)間為，則：

L是與液位有關(guān)的量超聲波傳播距離為L(zhǎng)，波的傳播速度為C，14

激光式液位檢測(cè)儀由激光發(fā)射器、接收器及測(cè)量控制電路組成。工作方式有反射式和遮斷式，在液位測(cè)量中兩種方式都可使用，但一般只用作定點(diǎn)檢測(cè)控制，不易進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。反射式激光液位檢測(cè)原理圖1-激光發(fā)射器；2-上液位接收器；3-下液位接收器

7.光學(xué)式物位儀表 激光式液位檢測(cè)儀由激光發(fā)射器、接收器及測(cè)量控制電路組15二.差壓式液位變送器1.工作原理二.差壓式液位變送器1.工作原理16

下面圖為用于測(cè)量開口容器液位高度的三種壓力式液位計(jì)。(a)壓力表式液位計(jì)(b)法蘭式液位變送器(c)吹氣式液位計(jì)

下面圖為用于測(cè)量開口容器液位高度的三17圖3.42液位測(cè)量的正遷移如圖，當(dāng)差壓變送器的取壓口低于容器底部時(shí)，差壓變送器上測(cè)得的差壓為為了使液位的滿量程和起始值仍能與差壓變送器的輸出上限和下限相對(duì)應(yīng)，就必須克服固定差壓ρgh0的影響，采用零點(diǎn)遷移實(shí)現(xiàn)。2.取壓口低于容器底部---零點(diǎn)遷移因?yàn)椋核裕寒?dāng)h=0時(shí)，ΔP=h0ρg，圖3.42液位測(cè)量的正遷移如圖，當(dāng)差壓變送器的取壓口低于18為了遷移掉h0ρg，即在h=0時(shí)仍然使ΔP=0，可以調(diào)整儀表的遷移彈簧張力。由于h0ρg作用在正壓室上，稱之為正遷移量。遷移彈簧張力抵消了h0ρg在正壓室內(nèi)產(chǎn)生的力，達(dá)到正遷移的目的。

由于ρgh0〉0，所以稱為正遷移

量程遷移后，測(cè)量范圍為0～hmaxρg，為了遷移掉h0ρg，即在h=0時(shí)仍然使ΔP=0，可以調(diào)整儀19P1、P2——引入變送器正壓室和負(fù)壓室的壓力(Pa)；

H——液位高度(m)；

h1、h2——正、負(fù)壓室隔離罐液位距變送器高度(m)。

差壓式液位計(jì)測(cè)量原理。3、介質(zhì)有腐蝕性時(shí)它作用在負(fù)壓室上，稱之為負(fù)遷移量。P1、P2——引入變送器正壓室和負(fù)壓室的壓力(Pa)；

H203.用法蘭式差壓變送器測(cè)量液位遇到含有雜質(zhì)、結(jié)晶、凝固或易自聚的被測(cè)介質(zhì)，用普通的差壓變送器可能引起連接管線的堵塞，此時(shí)，需要采用加隔離膜盒的法蘭式差壓變送器，如圖.圖3-44法蘭式差壓變送器測(cè)量液位示意圖1—法蘭式測(cè)量頭；2—毛細(xì)管；3—變送器3.用法蘭式差壓變送器測(cè)量液位遇到含有雜質(zhì)、結(jié)晶、凝固或易自21例題分析法蘭式差壓變送器測(cè)液位圖1.用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送器測(cè)量某容器的液位,如圖所示。被測(cè)介質(zhì)密度ρ=900kg/m3,毛細(xì)管內(nèi)工作介質(zhì)密度ρ0=950kg/m3。變送器的安裝尺寸為h1=1m,h2=4m。求變送器的測(cè)量范圍,并判斷零點(diǎn)遷移方向,計(jì)算遷移量,當(dāng)法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或降低時(shí),問(wèn)對(duì)測(cè)量有何影響?

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(lái)計(jì)算。例題分析法蘭式差壓變送器測(cè)液位圖1.用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送22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為負(fù)壓室所受的壓力p2為因此，差壓變送器所受的壓差為由上式可知,該差壓變送器應(yīng)進(jìn)行負(fù)遷移,其遷移量為h2ρ0g。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。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23三.電容式液位計(jì)

電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響電容器電容量大小的原理進(jìn)行測(cè)量。三.電容式液位計(jì) 電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響24

式中：

D、d——外電極內(nèi)徑和內(nèi)電極外徑(m)；

——極板間介質(zhì)介電常數(shù)(F/m)；L——極板相互重疊的長(zhǎng)度(m)。

液位變化引起等效介電常數(shù)變化，從而使電容器的電容量變化，這就是電容式液位計(jì)的檢測(cè)原理。

圖中：1-內(nèi)電極；2-外電極

。在液位的連續(xù)測(cè)量中，多用同心圓柱式電容器.1.測(cè)量原理如圖同心圓柱式電容器的電容量：

式中：在液位的連續(xù)測(cè)量中，多用同心圓柱式電容器.1.25

右圖為用于測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的同軸雙層電極電容式液位計(jì)。內(nèi)電極和與之絕緣的同軸金屬套組成電容的兩極，外電極上開有很多流通孔使液體流入極板間。

圖中：1、2-內(nèi)、外電極；3-絕緣套；4-流通孔。2.液位的檢測(cè) 右圖為用于測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的同軸雙層電極電容式液位計(jì)。26

由此可見(jiàn)，電容量的變化量與充料高度成正比。測(cè)量電容量變化即可知料位的變化。零點(diǎn)的電容量的表達(dá)式為：電極間充入高度為H的介質(zhì)后的電容量電容量的變化量由此可見(jiàn)，電容量的變化量與充料高度成正比。測(cè)量電容量27

右圖為用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的單電極電容液位計(jì)，它只用一根電極作為電容器的內(nèi)電極，一般用紫銅或不銹鋼，外套聚四氟乙烯塑料管或涂搪瓷作為絕緣層，而導(dǎo)電液體和容器壁構(gòu)成電容器的外電極。

1-內(nèi)電極；2-絕緣套 右圖為用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的單電極電容液位計(jì)，它只用一根283.料位的檢測(cè)dDH3.料位的檢測(cè)dDH29依此原理還可進(jìn)行其它形式的物位測(cè)量。電容式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很多，有平極板式、同心圓柱式等等。適用范圍非常廣泛，對(duì)導(dǎo)電介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)都能測(cè)量，還能測(cè)量有傾斜晃動(dòng)及高速運(yùn)動(dòng)的容器的液位。不僅可作液位控制器。還能用于連續(xù)測(cè)量。電容式液位計(jì)的這些特點(diǎn)決定了它在液位測(cè)量中的重要地位。不適于ε隨溫度變化,介質(zhì)在電極上有沉積或附著,介質(zhì)中有氣泡產(chǎn)生的情形。依此原理還可進(jìn)行其它形式的物位測(cè)量。電容式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很30四.稱重式液罐計(jì)量?jī)x控制器L1L2p1p2杠桿平衡時(shí)由于代入（3-64）（3-65）如果液罐是均勻截面（3-66）（3-67）（3-68）如果液罐的橫截面積A為常數(shù)四.稱重式液罐計(jì)量?jī)x控制器L1L2p1p2杠桿平衡時(shí)由于代入31例題分析舉例1.某貯罐內(nèi)的壓力變化范圍為12~15MPa，要求遠(yuǎn)傳顯示，試選擇一臺(tái)DDZ-Ⅱ型壓力變送器(包括準(zhǔn)確度等級(jí)和量程)。如果壓力由12MPa變化到15MPa，問(wèn)這時(shí)壓力變送器的輸出變化了多少?如果附加遷移機(jī)構(gòu),問(wèn)是否可以提高儀表的準(zhǔn)確度和靈敏度?試舉例說(shuō)明之。

解：如果已知某廠生產(chǎn)的DDZ-Ⅱ型壓力變送器的規(guī)格有：0～10，16，25，60，100（MPa）精度等級(jí)均為0.5級(jí)。輸出信號(hào)范圍為0～10mA。例題分析舉例1.某貯罐內(nèi)的壓力變化范圍為12~15MPa，要32例題分析由已知條件，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)量上限為若選擇測(cè)量范圍為0～25MPa、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

由于變送器的測(cè)量范圍為0～25MPa，輸出信號(hào)范圍為0～10mA,故壓力為12MPa時(shí),輸出電流信號(hào)為

例題分析由已知條件，最高壓力為15MPa，若貯罐內(nèi)的33例題分析壓力為15MPa時(shí)，輸出電流信號(hào)為

這就是說(shuō),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。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16MPa。那么此時(shí)變送器的實(shí)際測(cè)量范圍為7～23MPa，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，則輸出電流為例題分析壓力為15MPa時(shí)，輸出電流信號(hào)為這就是說(shuō)34例題分析輸入壓力為15MPa時(shí),輸出電流為

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。例題分析輸入壓力為15MPa時(shí),輸出電流為由此可知35物位：液位：容器中液體表面的高低；料位：容器中固體的堆積高度；界面：兩種互不相溶的液體介質(zhì)的分界面。測(cè)量液位的儀表叫液位計(jì)(輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)---變送器)測(cè)量料位的儀表叫料位計(jì)測(cè)量分界面的儀表叫界面計(jì)§3.物位檢測(cè)及儀表一.概述物位開關(guān)：在物位檢測(cè)中，有時(shí)不需要對(duì)物位進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，只需要測(cè)量物位是否達(dá)到上線、下限或某個(gè)特定的位置，這種定點(diǎn)測(cè)量用的儀表被稱為物位開關(guān)。一般用來(lái)監(jiān)視、報(bào)警、輸出控制信號(hào)物位：§3.物位檢測(cè)及儀表物位36物位測(cè)量有兩個(gè)目的:

一是通過(guò)物位測(cè)量來(lái)確定容器中的原料，產(chǎn)品或半成品的數(shù)量；

另一個(gè)是通過(guò)物位測(cè)量，了解物位是否在規(guī)定的范圍內(nèi),對(duì)物料進(jìn)行監(jiān)控,保證安全生產(chǎn),保證產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量。鍋爐汽包水位控制例:汽包液位過(guò)高會(huì)造成蒸汽帶水影響過(guò)熱器運(yùn)行,影響汽水分離效果;水位過(guò)低會(huì)造成鍋爐水循環(huán)的破壞,影響省煤器運(yùn)行,容易使水全部汽化燒壞鍋爐甚至爆炸。物位測(cè)量有兩個(gè)目的:

一是通過(guò)物位測(cè)量來(lái)確定容器中的37物位儀表的分類直讀式物位儀表浮力式物位儀表差壓式物位儀表電磁式物位儀表核輻射式物位儀表雷達(dá)式液位計(jì)聲波式物位儀表光電式物位儀表物位儀表的分類直讀式物位儀表381、直讀式物位儀表用帶有刻度的透明物質(zhì)（如玻璃、有機(jī)玻璃）作為容器壁的一部分或連通管，可以直接顯示容器內(nèi)液位的高低。1、直讀式物位儀表用帶有刻度的透明物質(zhì)（如玻璃、有機(jī)玻璃）作392、浮力式物位儀表利用浮子高度隨液面或液體界面變化而變化的原理工作。2、浮力式物位儀表利用浮子高度隨液面或液體界面變化而變化的原40當(dāng)被測(cè)液面位置變化時(shí)，浮筒浸沒(méi)體積變化，所受浮力也變化，通過(guò)測(cè)量浮力變化確定出液位的變化量。浮筒式液位計(jì)當(dāng)被測(cè)液面位置變化時(shí)，浮筒浸沒(méi)體積變化，所受浮力也變化，通過(guò)413、差壓式物位儀表利用物料對(duì)某定點(diǎn)的靜壓力與物料深度或堆積高度成正比的關(guān)系進(jìn)行測(cè)量。液體密閉容器液體敞開容器固體稱重倉(cāng)3、差壓式物位儀表利用物料對(duì)某定點(diǎn)的靜壓力與物料深度或堆積高424、電磁式物位儀表電容式液位計(jì)電容式料位計(jì)主要用于測(cè)量不導(dǎo)電流體①電容式物位儀表將物位的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化

分電阻式、電感式和電容式4、電磁式物位儀表電容式液位計(jì)電容式料位計(jì)主要用于測(cè)量不導(dǎo)電43②、電極式物位儀表利用物料的導(dǎo)電性能測(cè)量液位。②、電極式物位儀表利用物料的導(dǎo)電性能測(cè)量液位。44③電感式液位控制器

傳感器由不導(dǎo)磁管子、導(dǎo)磁性浮子及線圈組成。管子與被測(cè)容器相連通?？蓪?shí)現(xiàn)上、下液位的報(bào)警與控制。1、3-上下限線圈；2-浮子③電感式液位控制器傳感器由不導(dǎo)磁管子、導(dǎo)磁性浮455、核輻射式物位儀表放射線通過(guò)介質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度衰減與物質(zhì)的吸收系數(shù)和介質(zhì)層厚度有關(guān)：目前，工業(yè)上使用的放射線物位計(jì)有連續(xù)式和定點(diǎn)式兩種。射線不受溫度、壓力、濕度、電磁場(chǎng)的影響，而且可以穿透各種介質(zhì)，包括固體，因此能實(shí)現(xiàn)完全非接觸測(cè)量。-----介質(zhì)對(duì)放射線的吸收系數(shù)H

-----介質(zhì)層的厚度I-----穿過(guò)介質(zhì)后的射線強(qiáng)度I0-----射線入射強(qiáng)度5、核輻射式物位儀表放射線通過(guò)介質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度衰減與物質(zhì)的吸收466、雷達(dá)式液位計(jì)雷達(dá)波由天線發(fā)射LH0H天線C---電磁波傳播速度，300000km/s6、雷達(dá)式液位計(jì)雷達(dá)波由天線發(fā)射LH0H天線C---電磁波傳477、超聲波物位儀表利用超聲波，遇到相界面時(shí)，發(fā)生部分反射，部分折射入相鄰介質(zhì)的原理，通過(guò)檢測(cè)超聲波從發(fā)射到反射的全過(guò)程的時(shí)間間隔可以計(jì)算出物料界面到探頭的距離，從而得到物位的高低。注意事項(xiàng)：確保反射波能回到探頭；防止物料對(duì)聲波的吸收（如表面泡沫漂?。?、超聲波物位儀表利用超聲波，遇到相界面時(shí)，發(fā)生部分反射，部48超聲波傳播距離為L(zhǎng)，波的傳播速度為C，傳播時(shí)間為，則：

L是與液位有關(guān)的量超聲波傳播距離為L(zhǎng)，波的傳播速度為C，49

激光式液位檢測(cè)儀由激光發(fā)射器、接收器及測(cè)量控制電路組成。工作方式有反射式和遮斷式，在液位測(cè)量中兩種方式都可使用，但一般只用作定點(diǎn)檢測(cè)控制，不易進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。反射式激光液位檢測(cè)原理圖1-激光發(fā)射器；2-上液位接收器；3-下液位接收器

7.光學(xué)式物位儀表 激光式液位檢測(cè)儀由激光發(fā)射器、接收器及測(cè)量控制電路組50二.差壓式液位變送器1.工作原理二.差壓式液位變送器1.工作原理51

下面圖為用于測(cè)量開口容器液位高度的三種壓力式液位計(jì)。(a)壓力表式液位計(jì)(b)法蘭式液位變送器(c)吹氣式液位計(jì)

下面圖為用于測(cè)量開口容器液位高度的三52圖3.42液位測(cè)量的正遷移如圖，當(dāng)差壓變送器的取壓口低于容器底部時(shí)，差壓變送器上測(cè)得的差壓為為了使液位的滿量程和起始值仍能與差壓變送器的輸出上限和下限相對(duì)應(yīng)，就必須克服固定差壓ρgh0的影響，采用零點(diǎn)遷移實(shí)現(xiàn)。2.取壓口低于容器底部---零點(diǎn)遷移因?yàn)椋核裕寒?dāng)h=0時(shí)，ΔP=h0ρg，圖3.42液位測(cè)量的正遷移如圖，當(dāng)差壓變送器的取壓口低于53為了遷移掉h0ρg，即在h=0時(shí)仍然使ΔP=0，可以調(diào)整儀表的遷移彈簧張力。由于h0ρg作用在正壓室上，稱之為正遷移量。遷移彈簧張力抵消了h0ρg在正壓室內(nèi)產(chǎn)生的力，達(dá)到正遷移的目的。

由于ρgh0〉0，所以稱為正遷移

量程遷移后，測(cè)量范圍為0～hmaxρg，為了遷移掉h0ρg，即在h=0時(shí)仍然使ΔP=0，可以調(diào)整儀54P1、P2——引入變送器正壓室和負(fù)壓室的壓力(Pa)；

H——液位高度(m)；

h1、h2——正、負(fù)壓室隔離罐液位距變送器高度(m)。

差壓式液位計(jì)測(cè)量原理。3、介質(zhì)有腐蝕性時(shí)它作用在負(fù)壓室上，稱之為負(fù)遷移量。P1、P2——引入變送器正壓室和負(fù)壓室的壓力(Pa)；

H553.用法蘭式差壓變送器測(cè)量液位遇到含有雜質(zhì)、結(jié)晶、凝固或易自聚的被測(cè)介質(zhì)，用普通的差壓變送器可能引起連接管線的堵塞，此時(shí)，需要采用加隔離膜盒的法蘭式差壓變送器，如圖.圖3-44法蘭式差壓變送器測(cè)量液位示意圖1—法蘭式測(cè)量頭；2—毛細(xì)管；3—變送器3.用法蘭式差壓變送器測(cè)量液位遇到含有雜質(zhì)、結(jié)晶、凝固或易自56例題分析法蘭式差壓變送器測(cè)液位圖1.用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送器測(cè)量某容器的液位,如圖所示。被測(cè)介質(zhì)密度ρ=900kg/m3,毛細(xì)管內(nèi)工作介質(zhì)密度ρ0=950kg/m3。變送器的安裝尺寸為h1=1m,h2=4m。求變送器的測(cè)量范圍,并判斷零點(diǎn)遷移方向,計(jì)算遷移量,當(dāng)法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或降低時(shí),問(wèn)對(duì)測(cè)量有何影響?

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(lái)計(jì)算。例題分析法蘭式差壓變送器測(cè)液位圖1.用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送57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為負(fù)壓室所受的壓力p2為因此，差壓變送器所受的壓差為由上式可知,該差壓變送器應(yīng)進(jìn)行負(fù)遷移,其遷移量為h2ρ0g。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。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58三.電容式液位計(jì)

電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響電容器電容量大小的原理進(jìn)行測(cè)量。三.電容式液位計(jì) 電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響59

式中：

D、d——外電極內(nèi)徑和內(nèi)電極外徑(m)；

——極板間介質(zhì)介電常數(shù)(F/m)；L——極板相互重疊的長(zhǎng)度(m)。

液位變化引起等效介電常數(shù)變化，從而使電容器的電容量變化，這就是電容式液位計(jì)的檢測(cè)原理。

圖中：1-內(nèi)電極；2-外電極

。在液位的連續(xù)測(cè)量中，多用同心圓柱式電容器.1.測(cè)量原理如圖同心圓柱式電容器的電容量：

式中：在液位的連續(xù)測(cè)量中，多用同心圓柱式電容器.1.60

右圖為用于測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的同軸雙層電極電容式液位計(jì)。內(nèi)電極和與之絕緣的同軸金屬套組成電容的兩極，外電極上開有很多流通孔使液體流入極板間。

圖中：1、2-內(nèi)、外電極；3-絕緣套；4-流通孔。2.液位的檢測(cè) 右圖為用于測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì)的同軸雙層電極電容式液位計(jì)。61

由此可見(jiàn)，電容量的變化量與充料高度成正比。測(cè)量電容量變化即可知料位的變化。零點(diǎn)的電容量的表達(dá)式為：電極間充入高度為H的介質(zhì)后的電容量電容量的變化量由此可見(jiàn)，電容量的變化量與充料高度成正比。測(cè)量電容量62

右圖為用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的單電極電容液位計(jì)，它只用一根電極作為電容器的內(nèi)電極，一般用紫銅或不銹鋼，外套聚四氟乙烯塑料管或涂搪瓷作為絕緣層，而導(dǎo)電液體和容器壁構(gòu)成電容器的外電極。

1-內(nèi)電極；2-絕緣套 右圖為用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)的單電極電容液位計(jì)，它只用一根633.料位的檢測(cè)dDH3.料位的檢測(cè)dDH64依此原理還可進(jìn)行其它形式的物位測(cè)量。電容式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很多，有平極板式、同心圓柱式等等。適用范圍非常廣泛，對(duì)導(dǎo)電介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)都能測(cè)量，還能測(cè)量有傾斜晃動(dòng)及高速運(yùn)動(dòng)的容器的液位。不僅可作液位控制器。還能用于連續(xù)測(cè)量。電容式液位計(jì)的這些特點(diǎn)決定了它在液位測(cè)量中的重要地位。不適于ε隨溫度變化,介質(zhì)在電極上有沉積或附著,介質(zhì)中有氣泡產(chǎn)生的情形。依此原理還可進(jìn)行其它形式的物位測(cè)量。電容式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很65四.稱重式液罐計(jì)量?jī)x控制