物位測量儀表教材

1、7第三章物位測量儀表物位檢測是對設(shè)備和容器中物料儲量多少的度量。物位檢測為保證生產(chǎn)過程的正常運行，如調(diào)節(jié)物料平衡、掌握物料消耗數(shù)量、確定產(chǎn)品產(chǎn)量等提供可靠依據(jù)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化過程監(jiān)測中，物位檢測占有重要的地位。第一節(jié)基本概念“物位”統(tǒng)指設(shè)備和容器中液體或固體物料的表面位置。對應不同性質(zhì)的物料又有以下的定義：液位指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高低。料位指設(shè)備和容器中所儲存的塊狀、顆?；蚍勰罟腆w物料的堆積高度。界位指相界面位置。容器中兩種互不相溶的液體，因其重度不同而形成分界面，為液-液相界面；容器中互不相溶的液體和固體之間的分界面，為液-固相界面。液-液、液-固相界面的位置簡稱界位。物位是

2、液位、料位、界位的總稱。對物位進行測量、指示和控制的儀表，稱物位檢測儀 表。第二節(jié)物位檢測儀表的分類由于被測對象種類繁多， 檢測的條件和環(huán)境也有很大差別，所以物位檢測的方法有多種多樣，以滿足不同生產(chǎn)過程的測量要求。按測量方式物位檢測儀表可分為連續(xù)測量和定點測量兩大類。連續(xù)測量方式能持續(xù)測量物位的變化。定點測量方式則只檢測物位是否達到上限、下限或某個特定位置，定點測量儀表一般稱為物位開關(guān)。按工作原理分類，物位檢測儀表有直讀式、靜壓式、浮力式、機械式、電氣式等。1、直讀式物位檢測儀表采用側(cè)壁開窗口或旁通管方式，直接顯示容器中物位的高度。方法可靠、準確，但是只能就地指示。主要用于液位檢測和壓力較低的

3、場合。2、靜壓式物位檢測儀表基于流體靜力學原理，適用于液位檢測。容器內(nèi)的液面高度與液柱重量所形成的靜壓力成比例關(guān)系，當被測介質(zhì)密度不變時，通過測量參考點的壓力可測知液位。這類儀表有壓力式、吹氣式和差壓式等型式。3、浮力式物位檢測儀表基于阿基米德定律， 適用于液位檢測。漂浮于液面上的浮子或浸沒在液體中的浮筒，在液面變動時其浮力會產(chǎn)生相應的變化，從而可以檢測液位。這類儀表有各種浮子式液位計、浮筒式液位計等。4、機械接觸式物位檢測儀表通過測量物位探頭與物料面接觸時的機械力實現(xiàn)物位的測量。這類儀表有重錘式、旋翼式和音叉式等。5、電氣式物位檢測儀表將電氣式物位敏感元件置于被測介質(zhì)中，當物位變化時其電氣參

4、數(shù)如電阻、電容等也將改變，通過檢測這些電量的變化可知物位。6其他物位檢測方法如聲學式、射線式、光纖式儀表等。分類及主要特性見表 1-1表1-1物位檢測儀表的分類及主要特性類別適用對象測量范圍/m允許溫度/ C允許壓力/MPA測量方 式安裝方式直讀式玻璃官式液位v 1.5100150常壓連續(xù)側(cè)面、旁 通管玻璃板式液位v 31001506.4連續(xù)側(cè)面靜壓式壓力式液位50200常壓連續(xù)側(cè)面吹氣式液位16200常壓連續(xù)頂置差壓式液位、界位2520040連續(xù)側(cè)面浮力式浮子式液位2.5V 1506.4連續(xù)、定點側(cè)面、頂 置浮筒式液位、界位2.5v 20032連續(xù)側(cè)面、頂 置翻板式液位V 2.4-20120

5、6.4連續(xù)側(cè)面、旁 通管機械接觸式重錘式料位、界位50V 500常壓連續(xù)、斷續(xù)頂置旋翼式液位由安裝 位置定80常壓定點頂置音叉式液位、料位由安裝 位置定1504定點側(cè)面、頂 置電氣式電阻式液位、料位由安裝2001連續(xù)、側(cè)面、頂1位置定定點置電容式液位、料位5040032連續(xù)、定點頂置其它超聲式液位、料位601500.8連續(xù)、定點頂置微波式液位、料位601501連續(xù)頂置稱重式液位、料位20常溫常壓連續(xù)在容器鋼支架上安裝傳感器核輻射式液位、料位20無要求隨容器定連續(xù)、定點側(cè)面第三節(jié)常用物位檢測儀表、直讀式液位計直接測量是一種最為簡單、直觀的測量方法，它是利用連通器的原理，將容器中的液體引入帶有標尺

6、的觀察管中，通過標尺讀出液位高度。下圖所示的是玻璃管液位計。2I OQ二、靜壓式液位計利用靜壓原理測量液位，根據(jù)液體在容器內(nèi)的液位與液柱高度產(chǎn)生的靜壓力成正比的原理進行工作。將壓力計與容器底部相連，根據(jù)流體靜力學原理，所測壓力與液位的關(guān)系為：P=Hgp 。F圖為用于測量開口容器液位高度的三種壓力式液位計。(a)壓力表式液位計(b)法蘭式液位變送器(c)吹氣式液位計高低壓側(cè)所受到的壓力為：P+=PO+ Hgp P-=PO用差壓變送器測量時所受的壓差為： P=P+ P-= Hg p，我們可以根據(jù)差壓變送器測得的差壓按下式計算出液位的高度：H=A P/g p。當測量有腐蝕性或粘度大、含有顆粒、易凝固

7、等液體的液位時，為避免引壓管被腐蝕和堵塞，此時用法蘭式差壓變送器來測量。通過隔離膜片來感受容器內(nèi)的壓力，然后以硅油作為傳遞壓力的介質(zhì)，經(jīng)毛細管與變送器的測量室相通。采用硅油傳遞的好處是它的體積膨脹系數(shù)小，凝固點低，適用于寒冷天氣和戶外安裝條件；常溫下流動性好，無腐蝕性，性能穩(wěn) 定。這種使用方式需要進行零點遷移。零點遷移問題由差壓式液位計的測量原理可知，液柱的靜壓差P與液位高度H滿足上式的條件是：(1) 差壓變送器的高壓室取壓口正好與起始液面(H=0)在同一水平面上；(2) 差壓變送器低壓室的導壓管中沒有任何氣體的冷凝液存在；(3) 被測介質(zhì)的密度保持不變。在這種情況下，差壓變送器處于理想條件下

8、的無遷移工作狀態(tài)。正遷移假定我們采用的是輸出為4mA 20mA的差壓變送器，則當液位 H=0時，變送器輸入信號 p=0,其輸出電流為4mA ,當液位達到測量上限時，變送器的輸入信號 p = g p Hmax ,其輸出電流為20mA。在實際應用中，如果差壓變送器的安裝位置不能與最低液位處于同一 水平面上時，需要將零點進行正遷移。如圖(a)所示XIP+=PO+ Hgp + hg p P-=P0 P=P+ -P-=Hg p + hg p，與無遷移情況的相比，差壓中多出一項hg p ,即在高壓室增加了一個恒定的靜壓hg p ,由于它的存在，使得當H = 0 時，P=hg p ,此時的變送器輸出必然大于

9、4mA。為了使變送器輸出與被測液位之間仍然保持無遷移情況的對應關(guān)系，就必須應用差壓變送器的零點遷移功能來抵消這一靜壓的影響。當H=0, p= hg p時，變送器輸出為 4mA由于在這種工作狀態(tài)下，變送器的起始輸入點由零點變 為一個正值，因而是正遷移。負遷移在工程應用中還經(jīng)常遇到負遷移的情況。如圖(b)所示。若被測液體的密度為p 1隔離液的密度為p 2，且p 1p 2，則變送器高低壓室的壓力分別為：P+=PO+Hgp 1+ h1g p 2 P-=P0+ h2g p 2，高低壓室所感受的壓差為 P=P+-P-=Hg p 1( h2-hl) gp 2與無遷移情況的相比較，總的差壓減少了( h2- h

10、l) gp 2，即相當于在低壓室增加了一個恒定的靜壓(h2- hi) gp 2,由于它的存在，使得當H =0時， p= - ( h2 -hi ) p 2g此時變送器的輸出必然小于4mA,當H =Hmax時，變送器的輸出也達不到 20mA,為了使變送器輸出與被測液位之間仍然保持無遷移情況的對應關(guān)系。就必須借助差壓變送器的零點遷移功能來抵消這靜壓力的影響。使得當 p =- ( h2- hi) p 2g時，變送器的輸出為4mA。這種情況就是負遷移。針對上述三種情況，如果選用的差壓變送器測量范圍為0 5kPa，且零點通過遷移功能抵消的固定靜壓分別為 +2kPa和-2kPa ，則這臺差壓變送器零點遷移特

11、性曲線如圖所示。pm GnA）零點遷移待性吹氣式液位計吹氣式液位計原理如圖所示。將一根吹氣管插入至被測液體的最低位（液面零位），使吹氣管通入一定量的氣體 （空氣或惰性氣體） 使吹氣管中的壓力與管口處液柱壓力相等。用壓力計測量吹氣管上端壓力，就可測得液位。由于吹氣式液位計將壓力檢測點移至頂部，其使用維修均很方便， 適合于地下儲罐、深井等場合。用壓力計或差壓計檢測液位時，液位的 測量精度取決于測壓儀表的精度，以及液體的溫度對其密度的影響。由于靜壓法涉及到液體的重度，即液體的密度，所以儀表的讀數(shù)受液體密度變化的影響,當液體的密度發(fā)生變化時，要對標尺進行修正。三、浮力式液位計浮力式液位計有兩類：恒浮力

12、式：在測量過程中浮力維持不變的，如浮標、浮球等液位計變浮力式：根據(jù)浮筒在液體內(nèi)浸沒的程度不同、所受的浮力不同來測定液位的高低81.恒浮力法測量液位的原理:#如圖所示，平衡時：浮標的重量 -浮力=平衡物的重量， 即:W-F=G,當液位上升時：浮標浸 沒部分增加，浮力增大， W-F 1),兩極間的電容量為 C=C1+C,如果電極被浸沒的長度 為I,則電容量的數(shù)值為 C=2n ( 2- 1) l/(lnR/r), 從上式可知，當 2、 1、R、r不 變時，電容增量 C與電極浸沒的長度I成正比，因此測出電容增量C的數(shù)值變可知道液位的高度。大致可分成三種工作方式：(c)(b)電容式物位計的工作原理(a)

13、 適用于立P式圓筒形導電容器，非導電液體或固體粉末的物位測量。在這種應用中，器壁為電容的外電極，沿軸線插入金屬棒，作為內(nèi)電極。(b) 適用于非金屬容器，或雖為金屬容器，但非立式圓筒形，物料為非導電性液體的液位的 測量。在這種應用中，中心棒狀電極的外面套有一個同軸金屬筒，并通過絕緣支架互相固定， 金屬筒的上下開口，或整體上均勻分布多個小孔，使筒內(nèi)外的液位相同。 中央圓棒與金屬套筒構(gòu)成兩個電極，電容的中間介質(zhì)為氣體和液體物料。這樣組成的電容 Cx與容器的形狀無關(guān)，只取決于液位的高低。由于固體粉粒容易滯留在極間，所以此種電極不適于固體物位的測量。(c) 適用于立式圓筒形導電容器，且物料為導電性液體的

14、液位測量。電容式物位計的特點有：可測量液位、粉狀料位、也可測界位，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝要 求低等特點，但當被測介質(zhì)粘度較大時，液位下降后，電極表面仍會粘附一層被測介質(zhì)，從而造成虛假液位示值，嚴重影響測量精度。被測介質(zhì)的溫度、濕度等變化都能影響測量精度， 當精度要求較高時，應采用修正措施。五、超聲式物位計超聲波在氣體，液體及固體中傳播， 具有一定的傳播速度。 超聲波在介質(zhì)中傳播時會被 吸收而衰減，在氣體中傳播的衰減最大，在固體中傳播的衰減最小。 超聲波在穿過兩種不同介質(zhì)的分界面時會產(chǎn)生反射和折射，對于聲阻抗(聲速和介質(zhì)密度的乘積)差別較大的相界面，幾乎為全反射。從反射超聲波至收到反射回波的時間間隔

15、與分界面位置有關(guān)，利用這一比例關(guān)系可以進行物位測量?；夭ǚ瓷涫匠暡ㄎ镂挥嫷墓ぷ髟?，就是利用發(fā)射的超聲波脈沖將由被測物料的表面反射，測量從發(fā)射超聲波到接收回波所需的時間，可以求出從探頭到分界面的距離，進而測得物位。根據(jù)超聲波傳播介質(zhì)的不同，超聲式物位計可以分為固介式，液介式和氣介式。它的組成主要有超聲換能器和電子裝置，超聲換能器有壓電材料制成，它完成電能和超聲能的可逆轉(zhuǎn)換，超聲換能器可以采用接， 收分開的雙探頭方式， 也可以只有一個自發(fā)自收的單探 頭。電子裝置用于產(chǎn)生電信號激勵超聲換能器發(fā)射超聲波，并接收和處理超聲換能器轉(zhuǎn)換的電信號。如圖所示為一種液介式超聲波物位計的測量原理。置于容器底部的

16、超聲換能器向液面發(fā)射短促的超聲波脈沖， 經(jīng)時間t后，液面處產(chǎn)生的反射回波又被超聲波換能器接收。則由超聲波換能器到液面的距離 H可用下式求出：H=? ct，式中c為超聲波在被測介質(zhì)中的傳播速 度。只要聲速已知，可以精確測量時間t，求得液位。超聲波在介質(zhì)中的傳播速度易受介質(zhì)的溫度， 成分等變化的影響，是影響物位測量的主 要因素，需要進行補償。通?？稍诔晸Q能器附近安裝溫度傳感器，自動補償聲速因溫度變化對物位測量的影響。還可使用校正器，定期校正聲速。超聲式物位計的構(gòu)成型式多樣，還可以實現(xiàn)物位的定點測量。這類儀表無機械可動部件， 安裝維修方便，超聲換能器壽命長，可以實現(xiàn)非接觸測量，能實現(xiàn)防爆。由于其對

17、環(huán)境的適 應性較強，應用廣泛。六、雷達物位計微波物位計俗稱雷達物位計，雷達是英文Radio Detection and Ragi ng（無線電檢測與測距）首字母的縮寫詞。微波物位計工作方式類似雷達即向被測目標發(fā)射微波，由目標反射的回波返回發(fā)射器被接收，與發(fā)射波進行比較，確定目標存在并計算出發(fā)射器到目標的距離。雷達物位計按工作方式可以分為非接觸式和接觸式兩種。非接觸式微波物位計常用喇叭或桿式天線來發(fā)射與接收微波，儀表安裝在料倉頂部， 不 與被測介質(zhì)接觸，微波在料倉上部空間傳播與返回。安裝簡單、維護量少，并且不受料倉內(nèi) 氣體成分、粉塵、溫度變化等的影響。接觸式微波物位計一般采用金屬波導體（桿或鋼纜

18、）來傳導微波，儀表從倉頂安裝，導波桿直達倉底，發(fā)射的微波沿波導體外部向下傳播， 在到達物料面時被反射， 沿波導體返回 發(fā)射器被接收。目前微波（雷達）物位計技術(shù)方案有脈沖法（ PULS和連續(xù)調(diào)頻法（FMCW兩種。 連續(xù)調(diào)頻（FMCW技術(shù)測量物位是將傳播時間轉(zhuǎn)換成頻差的方式，通過測量頻率來代替直接測量時差，來計算目標距離。發(fā)射一個頻率被線性調(diào)制的微波連續(xù)信號，頻率線性上升（下降），所接收到的回波信號頻率也是線性上升（下降）的，兩者的頻率差將比例于離目標的距離。頻率被調(diào)制的信號通過天線向容器中被測物料面發(fā)射，被接收的回波頻率信號和一部分發(fā)射頻率信號混合，產(chǎn)生的差頻信號被濾波及放大，然后進行快速傅利葉

19、變換（FFT）分析，F(xiàn)FT分析產(chǎn)生一個頻譜，在此頻譜上處理回波并確認回波。脈沖波測距是由天線向被測物料面發(fā)射一個微波脈沖，當接收到被測物料面上反射回來的回波后，測量兩者時間差（即微波脈沖的行程時間），來計算物料面的距離。微波發(fā)射和返回之間的時差很小，對于幾米的行程時間 要以納秒來計量。脈沖測距采用規(guī)則的周期重復信號，并重復頻率（RPF）高。微波（雷達）物位計使用的微波頻率有三個頻段：C波段（5.86.3GHz）、X波段（910.5GHz）、K波段（2426GHz）。制造商根據(jù)自己的技術(shù)及國家批準的頻率來設(shè)計產(chǎn)品。物 位測量中的微波一般是定向發(fā)射的，通常用波束角來定量表示微波發(fā)射和接收的方向性。

20、波束角和天線類型有關(guān)，也和使用的微波頻率（波長）有關(guān)。對于常用的圓錐形喇叭天線來說，微波的頻率越高，波束的聚焦性能越好，即波束角小，在實際使用中這是十分重要的，低頻微波物位計有較寬的波束，如果安裝不得當，將會收到內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較多的虛假回波，例如：采用4”喇叭天線的26GHz雷達的典型波束角為 8,而5.8GHz的典型波束角為17。 并且，微波的頻率越高，其喇叭尺寸也可以做的越小，更易于開孔安裝。目前還沒有頻率高 于K波段（2426GHz）的微波（雷達）物位計。而X波段雷達由于沒有明顯的應用特點，而在各大物位廠商的雷大物位技術(shù)發(fā)展中趨于被淘汰。七、物位開關(guān)進行定點測量的物位開關(guān)是用于檢測物位是

21、否達到預定高度，并發(fā)出相應的開關(guān)量信 號。針對不同的被測對象，物位開關(guān)有多種型式，可以測量液位，料位，固-液分界面，以及判斷物料的有無等。物位開關(guān)的特點是簡單，可靠，使用方便，使用范圍廣。物位開關(guān)的工作原理與相應的連續(xù)測量儀表相同，下表列出物位開關(guān)的特點及示意圖。鉤位開美分類* E9與被測舟質(zhì)接竝部浮球式4浮球電導式電極振動夏式1振剝叉成桿誡波翳透式鐵輻肘式非接*運動甜旭式5?Li第四節(jié)物位儀表的選用與安裝1. 差壓式液位計的選用，應符合下列規(guī)定：（1）液位（界面）測量，宜選用差壓變送器；（2）對于腐蝕性液體、粘稠性液體、熔融性液體、沉淀性液體等，當采取灌隔離液、吹氣或沖液等措施時，亦可選用差

22、壓變送器；（3）對于腐蝕性介質(zhì)、粘稠性液體、易氣化液體、含懸浮物液體等，宜選用平法蘭式 差壓變送器；（4）對于易結(jié)晶的液體、高粘度的液體、結(jié)膠性液體、沉淀性液體等，宜選用插人式 法蘭差壓變送器；（5） 當被測對象有大量冷凝物或沉淀物析出時，宜選用雙法蘭式差壓變送器；（6） 用差壓式儀表測量鍋爐汽包液位時，應采用雙室平衡容器；（7） 測液位的差壓變送器宜帶有遷移機構(gòu)，其正、負遷移量應在選擇儀表量程時確定（8）對于正常工況下液體密度發(fā)生明顯變化介質(zhì)，不宜選用差壓式變送器。2. 浮筒式液位計的選用，應符合下列規(guī)定(1) 在密度、操作壓力范圍比較寬的場合，一般介質(zhì)的液位界面測量，宜選用浮筒式液位計，但

23、在密度變化較大的場合，不宜選用浮筒式液位計。下列場合宜選用浮筒式液位計 ： a測量范圍在2000mm以內(nèi)，比密度差為0.5-1.5 的液體的液位連續(xù)測量；b測量范圍1200mm 以內(nèi)，比密度差為 0.1-0.5的液體界面的連續(xù)測量;c真空、負壓或易氣化的液體的液位測 量。(2) 對于清潔液體，宜選用外浮筒式液位計，并優(yōu)先采用“側(cè)一側(cè)”法蘭連接型。(3) 對于粘稠、易凝、易結(jié)晶的介質(zhì)，宜選用內(nèi)浮筒式液位計，也可選用帶蒸汽夾套式的外浮筒式液位計。(4) 內(nèi)浮筒式液位計用于被測液體擾動較大的場合，應加裝防擾動影響的平穩(wěn)套管。(5) 電動浮筒液位計用于被測液位波動頻繁的場合，其輸出信號應加阻尼器。(6

24、) 電動浮筒液位計在被測介質(zhì)溫度高于200 C時應帶散熱片，溫度低于0 C時應帶延伸管。3 浮子(球)式液位計的選用，應符合下列規(guī)定：(1) 對于液位變化范圍大或含有顆粒雜質(zhì)的液體以及負壓系統(tǒng)，在下列場合可采用浮子式液位計:a各類貯槽液位的連續(xù)測量和容積計量;b兩種液體的密度變化不大，且比密度差大于0.2的界面測量。(2) 對于粘度較大、溫度較高 (不高于4501C )、不宜引出的介質(zhì)(如減壓渣油、潤滑 油等)的液位測量，宜選用內(nèi)浮子 (球)液位計。(3) 對于臟污液體，以及在環(huán)境溫度下易結(jié)晶、結(jié)凍的液體，不宜采用浮子(球)式液 位計。4. 電容式液位計或射頻式液位計的選用，應符合下列規(guī)定：(

25、1) 腐蝕性液體、沉淀性流體以及其它工藝介質(zhì)的液位連續(xù)測量和位式測量，可選用 電容式液位計或射頻式液位計。(2) 用于界面測量時，兩種液體的電氣性能(介電常數(shù)等)必須符合產(chǎn)品的技術(shù)要求。(3) 電容液位計或射頻式液位計，應根據(jù)被測介質(zhì)的導電性能、工藝容器的材質(zhì)等因素確定。(4) 對于易粘附電極的導電液體，不宜采用電容式液位計。(5) 電容式、射頻式液位計易受電磁干擾的影響，應采取抗電磁干擾措施。(6) 用于位式測量的電容液位計或射頻式液位計，宜采用水平安裝型；用于連續(xù)測量的 電容液位計或射頻式液位計，宜采用垂直安裝型。5. 超聲波式液位計的選用，應符合下列規(guī)定：（1） 普通液位計難于測量的腐蝕

26、性、高粘性、易燃性、易揮發(fā)性及有毒性的液體的液 位、液一液分界面、 固一液分界面的連續(xù)測量和位式測量，宜選用超聲波式液位計，但不宜用于液位波動大的場合；（2）超聲波式液位計適用于能充分反射聲波且傳播聲波的介質(zhì)測量，但不得用于真空場合，不宜用于易揮發(fā)、含氣泡、含懸浮物的液體和含固體顆粒物的液體；（3） 對于內(nèi)部存在影響聲波傳播的障礙物的工藝設(shè)備，不宜采用超聲波式液位計；（4）對于連續(xù)測量液位的超聲波儀表，當被測液體溫度、成份變化較顯著時，應對聲波的傳播速度的變化進行補償，以提高測量精度；（5） 對于檢測器和轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜。應采取抗電磁干擾措施；（6）超聲波液位計的型號、結(jié)構(gòu)型式、探頭的選用

27、等，應根據(jù)被測介質(zhì)的特性等因素 來確定。6. 對于深度為5m-loom的水池、水井、水庫的液位連續(xù)測量，應選用靜壓式液位計。7. 物位取源部件安裝（1）物位取源部件的安裝位置，應選在物位變化靈敏，且不使檢測元件受到物料沖擊 的地方。（2）內(nèi)浮筒液位計和浮球液位計采用導向管或其他導向裝置時，導向管或?qū)蜓b置必 須垂直安裝，并應保證導向管內(nèi)液流暢通（3） 安裝浮球式液位儀表的法蘭短管必須保證浮球能在全量程范圍內(nèi)自由活動。5.6.1 浮力式液位計的安裝高度應符合設(shè)計文件規(guī)定。（4）浮筒液位計的安裝應使浮筒呈垂直狀態(tài)，處于浮筒中心正常操作液位或分界液位 的高度。（5） 用差壓計或差壓變送器測量液位時，

28、儀表安裝高度不應高于下部取壓口。注:吹氣法及利用低沸點液體汽化傳遞壓力的方法側(cè)量液位時，不受此規(guī)定限制。（6） 雙法蘭式差壓變送器毛細管的敷設(shè)應有保護措施，其彎曲半徑不應小于 50mm 周圍溫度變化劇烈時應采取隔熱措施。第五節(jié)我公司現(xiàn)場使用的物位計舉例一、FST3000浮筒液位計1. 工作原理該儀表主要由測量浮筒、扭力管芯軸、角度轉(zhuǎn)換器、功率放大單元組成?；诹仄胶庠砉ぷ?，由測量浮筒將液位變化轉(zhuǎn)換成扭力管芯軸的角位移，經(jīng)耦合器傳遞到角度轉(zhuǎn)換器，角度轉(zhuǎn)換器把接受到的信號處理后輸出一信號給功率放大單元，然后輸出420mA DC信號。2. 技術(shù)規(guī)格測量范圍03000mm可選，密度范圍0.21.5

29、g/cm3,供電電源24VDC精度土 0.5%,兩線制 現(xiàn)場液晶顯示。3. 參數(shù)設(shè)置（1 ）通過防爆內(nèi)置鍵盤上的ABCD鍵來完成所有的參數(shù)設(shè)置。（2）功能鍵說明鍵功能鍵功能A項目參數(shù)選擇C+B確認輸入鍵B數(shù)值增加鍵C+D設(shè)定報警D數(shù)值減少鍵C+A模式改變（3）主要參數(shù)設(shè)置P11：阻尼時間025秒可選P14：液體密度P24：浮子重量P3 8:零點調(diào)節(jié)P39:量程調(diào)節(jié)P40P50:線性調(diào)整參數(shù)P51、P52 :角度轉(zhuǎn)換器參數(shù)4. 校驗主要方法有干校法和濕校法。以干校法為例介紹如下。干校法以掛重調(diào)校為主，如果小于土 10%勺誤差，可以通過 P38、P39進行微調(diào)修正；具體方法是：按C鍵+A鍵t 參數(shù)

30、模式t按 A鍵至菜單P1 t按B或D鍵設(shè)置P仁0005宀按C鍵+B鍵進行確認t按 A鍵瀏覽菜單至 P38 （0喘卜償）或P39 （100%補償），按B或D鍵 設(shè)置補償值，按 C鍵+B鍵進行確認后，按 C鍵+A鍵，返回測量狀態(tài)；如誤差超出10%范圍，按下述方法調(diào)校：由測量狀態(tài)進入?yún)?shù)調(diào)整狀態(tài)：按C鍵+A鍵t參數(shù)模式t按 A鍵至菜單P0 t按3次D鍵有“9 9 9 7 ”出現(xiàn)后按（C + E）鍵確定t 按C鍵+B 鍵進行確認t按A鍵瀏覽菜單確認 P38=0.00 , P39=0.00后，繼續(xù)將菜單瀏覽至 P57;確定 測量中點：在P57狀態(tài)下，掛重對應50%液位的重量或加上等同液位值t松開面板上的

31、三 個緊固螺釘，用調(diào)節(jié)銷回轉(zhuǎn)安裝板，調(diào)整P57等于“ 50 0.5 ” t重新擰緊面板上的三個螺釘；線性化調(diào)整（一般在儀表線性被破壞才進行此調(diào)整，否則直接進入下一步）：在P40參數(shù)下掛重對應0%液位的重量，等待一分鐘左右，觀察數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定后，按C鍵+B鍵確認t按A鍵進入菜單 P41，按上述操作，依此完成對P40P50的線性化修正；返回測量狀態(tài)：按C鍵+A鍵，返回測量狀態(tài)。5.自診斷信息錯誤代碼說明錯誤代碼錯誤代碼E1電源異常E4A/D轉(zhuǎn)換器異常E2溫度傳感器異常E5CPU異常E3角度轉(zhuǎn)換器異常E6EEPROM(AM異常6.常見故障原因及處理措施現(xiàn)象原因處理方法液位指示不準介質(zhì)比重設(shè)定與實際比重

32、不符。調(diào)整比重設(shè)定。輸出線性不好線性度調(diào)整不好。重新調(diào)整。儀表指示最大或最小 不變浮筒脫落或破裂。掛上浮筒或更換。指示出現(xiàn)錯誤代碼依據(jù)代碼查找相應原因更換或重新調(diào)整參數(shù)。沒有輸出1、電源極性接反。2、供電電壓和負荷電阻超出技 術(shù)要求。3、顯示E3E6錯誤碼。1、重新接線；2、調(diào)整好；3、更換AMF板并重新調(diào)整。數(shù)值無變化1、浮筒受腐蝕或工藝介質(zhì)進入 套筒內(nèi)。2、介質(zhì)結(jié)晶并附著在浮筒上。3、浮筒上有污物。4、容器與套筒之間的連接附著 污物。5、顯示 E2E6錯誤嗎。1、更換浮筒。2、吹掃浮筒。3、清洗浮筒。4、進行清洗。5、更換線路板并重新調(diào)整。輸出誤差超出指標零點、量程調(diào)節(jié)不當。重新調(diào)整。二、

33、VEGA FLEX6型導波雷達液位計1. 基本工作原理變頻電磁脈沖微波是一種特殊形式的電磁波，導波雷達物位計正是利用了電磁波的特殊性能來進行物位的檢測。電磁波的物理性能與可見光相似，傳播速度相當于光速，其頻率為300MH3000GHZ電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好。導波雷達物位計主要有纜式和桿式兩種。發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)射的高頻電磁脈沖微波沿著一根導波纜或桿傳送運行，當遇到比先前傳導介質(zhì)（空氣或蒸汽）介電常數(shù)大的的介質(zhì)表面時，微波脈沖被反射回來，發(fā)射的頻率固定不變，通過超高速計時電路來檢測發(fā)射波和反射波的傳導時間。并

34、經(jīng)智能化電子部件信號處理器，測出被測物位的高度。這種導波雷達物位計的運行時間與物位距離的關(guān)系 為d=tc/2, c 為電磁波傳輸速度，d為被測介質(zhì)物位距探頭之間的距離，t為探頭從發(fā)射電竁波至接收到反射電磁波的時間。2. 構(gòu)成及功能它主要由發(fā)射和接收電路、信號處理器，操作面板、顯示故障報警、導波桿（纜）等幾部分組成導波纜或桿傳送運行高頻電磁脈沖微波。發(fā)生器產(chǎn)生高頻電磁脈沖微波。智能化電子部件信號處理器，測出被測物位的高度后表頭顯示并轉(zhuǎn)換成420MA信號遠傳至控制室。3. 主要技術(shù)性能及規(guī)格指示基本誤差：土 1.0%;回程誤差：1.0%;測量范圍：可選；輸出信號：420mA DC供電電源：24VD

35、C4. 校準（1 ）按鍵功能OK 鍵:選擇菜單-確認所選菜單-編輯參數(shù)-存儲數(shù)值-鍵:改變菜單-選擇表格輸入-選擇編輯位+鍵：改變參數(shù)值ESC鍵：中斷參數(shù)調(diào)整-回到上一層菜單操作VEGAFLE）接電后，儀表要有幾分鐘的自檢時間，自檢1電子部件的內(nèi)檢驗 2顯示儀表類型、軟件版本和傳感器號 3輸出信號跳至設(shè)定的故障電流或顯示故障狀態(tài)字節(jié)（ProfibusPA和FF傳感器），然后，顯示實際測量值，并通過導線輸出相應的電流。由于VEGAFLE測量的是從探頭到介質(zhì)表面的距離，為了可以顯示實際物位高度，必須將上空距離轉(zhuǎn)換成物位高度。在調(diào)試中，需要輸入滿倉和空倉時的距離，比如：10呀口 90%時的距離。對于

36、法蘭連接，測量的基準面是法蘭的下表面，對于其他的類型，測量的基準面 是探頭的下表面。通過輸入這些數(shù)據(jù)， 就可以計算出物位高度。同時將傳感器的工作范圍由最大限定為需要的范圍。實際物位對這些調(diào)試不起作用，最小/最大調(diào)整是在不帶料的情況下進行的。因此在儀表安裝前就可以進行這一步設(shè)定。在主菜單中基本調(diào)試中，為了使得傳感器測量更加準確，需要一步一步地進行設(shè)定。參數(shù)調(diào)整是由Basic Adjustment ” （基本調(diào)整）的以下參數(shù)開始： 最小-調(diào)整設(shè)定方法如下：將測量值顯示更換到主菜單，按0K鍵；選擇菜單“ Basic Adjustment ”（基本調(diào)整），用OK鍵確認，這時會顯示 Min-Adjust

37、ment （最小調(diào)整）； 通過OK鍵準備 編輯百分數(shù)值，通過卜鍵選擇需要的菜單， 通過+鍵設(shè)定數(shù)值，通過OK鍵確認。這時 下面的距離值就會一閃一閃；輸入空倉時的距離值，對應相應的百分數(shù)值。（比如：從傳感器到罐底）；通過OK鍵存儲，用卜鍵進入到最大調(diào)整。 最大-調(diào)整過程如下：通過 OK鍵準備編輯百分數(shù)值，通過-鍵選擇需要的菜單，通過+鍵設(shè)定%數(shù)值，通過OK鍵確認。這時下面的距離值就會一閃一閃；輸入滿倉時的距離值，對應相應的百分數(shù)值（注意：最高物位不能超過測量測量死區(qū)）；通過OK鍵存儲，用-鍵進入到介質(zhì) 選擇。 阻尼調(diào)整為了減少測量值顯示的波動，比如：由于介質(zhì)表面不穩(wěn)定，可以設(shè)定一個積分時間。這個積分時間可以在 0, 999秒之間。注意：整個測量的反應時間會長一些，傳感器對于測量 值快速變化的反應會延遲。通過相應的按鍵輸入需要的參數(shù)，然后通過-鍵進入下一層菜單。 線性化曲線對于所有容量不隨物位線性上升的容器，