物位檢測方法與儀表

1、 物位檢測方法與儀表物位檢測方法與儀表 物位測量物位測量儀表，測量液態(tài)和粉儀表，測量液態(tài)和粉粒狀材料的液面和裝載高度的粒狀材料的液面和裝載高度的工業(yè)自動(dòng)化儀表。測量塊狀、工業(yè)自動(dòng)化儀表。測量塊狀、顆粒狀和粉料等固體物料堆積顆粒狀和粉料等固體物料堆積高度或表面位置的儀表稱為高度或表面位置的儀表稱為料料位計(jì)位計(jì)。測量罐、塔和槽等容器。測量罐、塔和槽等容器內(nèi)液體高度或液面位置的儀表內(nèi)液體高度或液面位置的儀表稱為稱為液位計(jì)液位計(jì)，又稱液面計(jì)。測，又稱液面計(jì)。測量容器中兩種互不溶解液體或量容器中兩種互不溶解液體或固體與液體相界面位置的儀表固體與液體相界面位置的儀表稱為相稱為相界面計(jì)界面計(jì)。物位檢測方法及

2、儀表物位檢測方法及儀表物位檢測方法物位檢測方法v應(yīng)用浮力原理檢測物位v應(yīng)用靜壓原理檢測物位v應(yīng)用超聲波反射檢測物位物位檢測儀表物位檢測儀表v超聲波物位計(jì)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表 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)分界面的總稱物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱 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 物位檢測的作用物位檢測的作用 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

3、；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方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位 應(yīng)用超聲波反射檢測物位應(yīng)用超聲波反射檢測物位物物位位檢檢測測方方法法物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用浮力原理檢測物位利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中

4、的浮筒對利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中的浮筒對液位進(jìn)行測量的。液位進(jìn)行測量的。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，只要檢測出浮標(biāo)的位移或浮筒所受的變化。因此，只要檢測出浮標(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。 恒浮力法液位測量示意圖 測量原理測量原理物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位壓力表測量液位原理 通過液柱靜壓的方法對液位進(jìn)行測量的。通過液柱靜壓的方法對液位進(jìn)行測量的

5、。敞口容器敞口容器：多用直接測量容器底部壓力的方法。：多用直接測量容器底部壓力的方法。如圖所示，測壓儀表通過導(dǎo)壓管與容器底部相如圖所示，測壓儀表通過導(dǎo)壓管與容器底部相連，由測壓儀表的壓力指示值，便可推知液位連，由測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測壓儀表指示值測壓儀表指示值 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深度的液體壓力。深度的液體壓力。密閉容器密閉容器：測量容器底部

6、壓力，除與液面高度有關(guān)外，還與液面上部測量容器底部壓力，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)系為物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表差壓變送器測量液位時(shí)的零點(diǎn)遷移問題（差壓變送器測量液位時(shí)的零點(diǎn)遷移問題（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（Hmin=0Hmin=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的關(guān)系為的關(guān)系為P=HgP=Hg。當(dāng)當(dāng)H =0H =0

7、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 器輸出信號為器輸出信號為4mA4mA當(dāng)當(dāng)H= HmaxH= Hmax時(shí)，差壓時(shí)，差壓Pmax=gHmaxPmax=gHmax， 變送器的輸出信號為變送器的輸出信號為20 mA20 mA，無遷移無遷移ghhgHPPP2121)(物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表負(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)被測液位當(dāng)被測液位H=0H=0時(shí)，時(shí)，P=-P=-（h h2 2-h-h1 1）2 2g0g0，從而使變送器在H=0時(shí)

8、輸出電流大于4 mA；H=Hmax時(shí)，輸出電流大于20 mA。物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位（a）無遷移 （b）負(fù)遷移 （c）正遷移0500042020007000P (Pa)-20003000I0(mA)某壓力變送器的測量范圍：05000Pa，固定差壓 =2000Paghh212)(物位檢測方法及儀表物位檢測方法及儀表應(yīng)用超聲波反射檢測物位應(yīng)用超聲波反射檢測物位根據(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)間間隔大小與被測介質(zhì)高度成比例關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)液位測量的。質(zhì)高度成比例關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)液位測量的。測量

9、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)過時(shí)間面發(fā)射超聲波，經(jīng)過時(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的回波信號。來的回波信號。 測量原理根據(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（被測介質(zhì)物位高度）從探頭至界面的距離（被測介質(zhì)物位高度）T -T -超聲波從探頭發(fā)射至液面反射回來的時(shí)間超聲波從探頭發(fā)射至液面反射回來的時(shí)間物位檢測方法及儀表物位檢測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。