液位計(jì)原理以及分類

液位計(jì)原理以及分類李伯斌當(dāng)前第1頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)

物位物位液位：液體介質(zhì)液面的高低稱為液位0102料位：容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度.界位：液體-液體，液體-固體的分界面的高低03當(dāng)前第2頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)液位計(jì)的選用因素溫度、壓力、安裝條件、液位的變化速度等被測(cè)物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)測(cè)量范圍、精度、安全防腐、顯示方式、遠(yuǎn)距離指示、可靠性等測(cè)量和控制要求當(dāng)前第3頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)液位計(jì)的種類及原理按其工作原理可分為下列幾種類型：1）人工檢尺液位測(cè)量是對(duì)各種儲(chǔ)罐內(nèi)的液體液位測(cè)量的基本方法。2）直讀式它根據(jù)流體的連通性原理來測(cè)量液位。3)靜壓式它根據(jù)液柱或物料堆積高度變化對(duì)某點(diǎn)上產(chǎn)生的靜壓力的變化的原理測(cè)量物位。4)非接觸式液位計(jì)核輻射式它根據(jù)同位素射線的核輻射透過物料時(shí)，其強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度變化而變化的原理來測(cè)量液位。5）雷達(dá)液位計(jì)波的反射原理當(dāng)前第4頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)直讀式:直接測(cè)量是一種最為簡(jiǎn)單、直觀的測(cè)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(biāo)尺的觀察管中，通過標(biāo)尺讀出液位高度當(dāng)前第5頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)直讀式液位計(jì)的類型玻璃管液位計(jì).121311玻璃板液位計(jì).磁翻板液位計(jì).當(dāng)前第6頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)玻璃管、玻璃板液位計(jì)在CPC應(yīng)用STU天然氣分液罐注水泵當(dāng)前第7頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)磁翻板液位計(jì)磁翻板液位計(jì)和被測(cè)容器形成連通器，保證被測(cè)量容器與測(cè)量管體間的液位相等。當(dāng)液位計(jì)測(cè)量管中的浮子隨被測(cè)液位變化時(shí)，浮子中的磁性體與顯示條上顯示色標(biāo)中的磁性體作用，使其翻轉(zhuǎn)，紅色（或其他顏色）表示有液，白色表示無液，以達(dá)到就地準(zhǔn)確顯示液位的目的。當(dāng)前第8頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)磁翻板液位計(jì)密封玻璃管標(biāo)尺磁藕合指示器管中無液體腔體內(nèi)有液體液面當(dāng)前第9頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)磁翻板液位計(jì)當(dāng)前第10頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)磁翻板液位計(jì)開閉排消防泵柴油儲(chǔ)罐STU應(yīng)用當(dāng)前第11頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)磁翻板液位計(jì)當(dāng)前第12頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)磁翻板液位變送器磁致伸縮液位計(jì)的傳感器工作時(shí)，傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流，該電流沿導(dǎo)絲傳播時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場(chǎng)。在磁致伸縮液位計(jì)的傳感器測(cè)桿外配有一浮子，此浮子可以沿測(cè)桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組永久磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場(chǎng)與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí)，浮子周圍的磁場(chǎng)發(fā)生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測(cè)量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。壓磁傳感器磁致伸縮線當(dāng)前第13頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)依據(jù)液體重量所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行測(cè)量。由于液體對(duì)容器底面產(chǎn)生的靜壓力與液位高度成正比（P=ρgh），因此通過測(cè)容器中液體的壓力即可測(cè)算出液位高度。靜壓式液位計(jì)當(dāng)前第14頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)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，便可推知液位的高度。

其關(guān)系為式中

P—測(cè)壓儀表指示值H—液位的高度ρ—液體的密度g—重力加速度

壓力表測(cè)量液位原理

敞口容器15當(dāng)前第15頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)式中P0、P+——分別是液面上部介質(zhì)壓力和液面以下H深度的液體壓力。測(cè)量容器底部壓力，除與液面高度有關(guān)外，還與液面上部介質(zhì)壓力有關(guān)，其關(guān)系為密閉容器16當(dāng)前第16頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)正遷移

變送器的安裝位置與容器的最低液位（H=0）不在同一水平位置

正、負(fù)壓室的壓力分別為正、負(fù)壓室的壓差為

當(dāng)被測(cè)液位H=0時(shí)，ΔP=h1ρg>0，從而使變送器在H=0時(shí)輸出電流大于4mA；H=Hmax時(shí)，輸出電流大于20mA。17當(dāng)前第17頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)零點(diǎn)遷移（1）壓力表安裝位置與容器底部不在同一高度（2）導(dǎo)壓管存在液柱無遷移特征：差壓變送器的正壓室取壓口正好與容器的最低液位（Hmin=0）處于同一水平位置。作用于變送器正、負(fù)壓室的差壓ΔP與液位高度H的關(guān)系為ΔP=Hρg。當(dāng)H=0時(shí)，正負(fù)壓室的差壓ΔP=0，變送器輸出信號(hào)為4mA當(dāng)H=Hmax時(shí)，差壓ΔPmax=ρgHmax，變送器的輸出信號(hào)為20mA，18當(dāng)前第18頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)負(fù)遷移

差壓變送器的正、負(fù)壓室的壓力分別為

正、負(fù)壓室的壓差為當(dāng)被測(cè)液位H=0時(shí)，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<0，使變送器在H=0時(shí)輸出電流小于4mA；H=Hmax時(shí)，輸出電流小于20mA19當(dāng)前第19頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)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

單法蘭式

雙法蘭式

為了解決測(cè)量具有腐蝕性或含有結(jié)晶顆粒以及黏度大、易凝固等液體液位時(shí)引壓管線被腐蝕、被堵塞的問題，應(yīng)使用在導(dǎo)壓管入口處加隔離膜盒的法蘭式差壓變送器，如下圖所示。用法蘭式差壓變送器測(cè)量液位20當(dāng)前第20頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)靜壓式液位計(jì)在CPC的應(yīng)用乙酸罐注水泵當(dāng)前第21頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)非接觸液位計(jì)γ射線液位計(jì)工作原理：放射性同位素能放出射線——粒子流。粒子流能穿透一定厚度的物質(zhì)。粒子流克服碰撞和阻力，消耗動(dòng)能，如果動(dòng)能不等于0，射線就能穿透物質(zhì)。入射強(qiáng)度，隨介質(zhì)厚度的增加，射線強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律縮減。當(dāng)前第22頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)適用范圍：特別適用于存在淋雨、液滴及液面波動(dòng)的高壓容器內(nèi)的液位測(cè)量。適用于高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)、毒性大、煙霧大等一般儀表儀表不能或難以使用的復(fù)雜、惡劣工況下料位的測(cè)量非接觸液位計(jì)當(dāng)前第23頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)非接觸液位計(jì)當(dāng)前第24頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)液位計(jì)的電磁脈沖以光速沿導(dǎo)波管，當(dāng)遇到被測(cè)