2023學年完整公開課版CGWC40物位檢測

高等職業(yè)教育數(shù)字化學習中心連鑄自動化崗位培訓物位檢測物位：液位、料位和界位的統(tǒng)稱液位：容器、河道、水庫中液體表面的位置料位：容器、堆場和倉庫中儲存的固體顆?；蚍哿系亩逊e高度，也就是堆積頂面的位置界位：兩種密度不同的且互不相溶的液體間或液體與固體之間的分界面(相界面)物位檢測物位檢測（1）直讀法結構簡單、價格便宜，一般用在溫度及壓力不太高、被測介質粘度不大并與玻璃不發(fā)生粘附的場合。物位檢測方法物位檢測方法（2）浮力法根據(jù)液體浮力原理，當一個物體浸放在液體中時，液體對它有一個向上的浮力，浮力的大小等于物體所排出的那部分液體的重量。應用浮力法測量液位，就是將液位的變化轉換成漂浮于液面上的浮標的位移，或者轉換成浸沉于液體中的浮筒所受的浮力變化。前者使浮標所受的浮力維持不變，稱為恒浮力式；后者稱為變浮力式。物位檢測方法物位檢測方法（3）靜壓法對于不可壓縮的液體(其密度不變)，液位的高度與液體的靜壓成正比，因此，通過測量液體的靜壓，便可知液位的高低。密閉容器內的液位，可由液位起點與液面上部氣體的壓力差測知物位檢測方法物位檢測方法(4)機械接觸(5)電氣轉換(6)其它物位檢測方法物位檢測方法測量原理：△p=pB-pA=Hρg壓力、差壓式液位計壓力信號的引出液位零位的標定與調整吹氣式液位計靜壓式液位檢測儀表靜壓式液位檢測儀表（1）浮子式液位計浮子直徑D愈大，液位變化△H時所對應的浮力增量△F也愈大。因此當我們希望不靈敏區(qū)小一些時，便可加大浮子的直徑，即制成扁平的浮子。但若不靈敏區(qū)太小，液位的微小變化又會使浮子頻繁波動。因此，具體設計時要根據(jù)測量精度要求及液面變化情況來選定。浮力式液位檢測儀表浮筒式液位計起始位置：cx0=mg-AHρg液位變化：c(x0-△x)=mg-A(H+△H-△x)ρg

靈敏度：電容式物位計原理：圓筒形電容器的電容隨物位的變化而變化。無液體時：液體高H時：非導電液電容式物位計導電液電容式物位計電容測量電路——二極管環(huán)行電橋A點：加頻率為f的方波信號Cx被測電容Co電橋初始平衡電容AC兩端接電流表M作指示原理：使被測電容進行重復的充放電過程，并通過測它的平均充放電電流以測定電容的數(shù)值，而電容的變化又與物位的變化成比例，從而可以測知物位之值。充電：q1=C0(E2-E1)，電流I1=fC0(E2-E1)放電：q2=Cx(E2-E1)，電流I2=fCx(E2-E1)表電流I=I2-I1=fCx(E2-E1)(Cx-C0)缺點：(1)橋路輸出電流難以放大，使輸出功率很小。(2)電流表的引線對地存在分布電容，不能安裝在離橋路很遠的地方。超聲波物位計聲波及其分類聲壓：介質中有聲波傳播時的壓強與無聲波時的靜壓強之差。聲強：又稱為聲波的能流密度，即單位時間內通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的聲波能量。聲速聲波在介質中的傳播速度，取決于介質的密度和彈性性質聲阻抗等于傳聲介質的密度ρ與聲速c之積，記作z＝ρc。聲波在兩種介質的界面上反射能量與透射能量的變化，取決于這兩種介質的聲阻抗之比。若兩介質的聲阻抗差別愈大，則反射波的強度愈大。溫度的變化對聲阻抗有顯著的影響聲的吸收均勻介質對于超聲波的吸收并不顯著，而當介質結構不均勻(如存在疏松、偏析及微觀缺陷)時，聲吸收情況將發(fā)生明顯變化。超聲波物位計波型：橫播、縱波、表面波特性：頻率高、波長短、方向性強，可以定向傳播。能量遠大于聲波，具有很高的穿透能力。具有反射、折射規(guī)律超聲波探頭：發(fā)射器是將交流電壓加在壓電晶片上，利用它的電致伸縮效應，帶動周圍介質振動，從而向介質發(fā)射超聲波。接收器接收超聲波信號，利用晶片的壓電效應轉換成電信號。實際應用中的探頭，出于壓電效應的可逆性，發(fā)射與接收兼用。(1)探頭(檢測元件)可以不和被洲介質接觸，可以實現(xiàn)非接觸測量。(2)只要界面的聲阻抗率不同，液體、粉末、塊狀體等物體的物位都可測量。(3)無機械可動部件，探頭的壓電晶片的振幅很小，壽命校長；超聲波的傳播不受光線、濕度、粘度影響，適用于測量有腐蝕性、高粘度的液體液位和固體料位。(4)探頭不能承受高溫，使用溫度受限。(5)當某些介質對聲波吸收能力很強時，則不能應用回波測距法測量。不適于測量有氣泡或懸浮物的液位。當被測液位有很大波動時，會引起聲波反射混亂，造成測量誤差。(6)儀表電路較復雜，成本較高。超聲波物位計的特點特點：(1)能夠完全不接觸被測物質，可用于高溫、高壓容器內的物位測量，亦可用于強腐蝕、劇毒、易爆、易結晶、沸騰狀態(tài)介質以及高溫溶體等物位的測量。(2)由于放射線不受溫度、壓力、濕度以及電磁場等影響，適宜在惡劣環(huán)境下，且不常行人的地方工