物位儀表檢測(cè)原理

關(guān)于物位儀表檢測(cè)原理物位檢測(cè)方法及儀表物位檢測(cè)方法應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)物位物位檢測(cè)儀表超聲波物位計(jì)本章主要內(nèi)容第2頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表

物位-----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

液位――容器中的液體介質(zhì)的高低料位――容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度

物位檢測(cè)的作用

①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；②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)；③對(duì)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。

物位的基本概念第3頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)物位

物位檢測(cè)方法第4頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測(cè)物位利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒(méi)于液體中的浮筒對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的。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)生浮力的變化。因此，只要檢測(cè)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。

恒浮力法液位測(cè)量示意圖

測(cè)量原理第5頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位壓力表測(cè)量液位原理

通過(guò)液柱靜壓的方法對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的。敞口容器：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(guò)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

式中PA、PB——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。密閉容器：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)系為第6頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表差壓變送器測(cè)量液位時(shí)的零點(diǎn)遷移問(wèn)題（重點(diǎn)）安裝位置條件不同存在著儀表零點(diǎn)遷移問(wèn)題特征：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，無(wú)遷移第7頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表負(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20mAΔP=Hρg第8頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表正遷移

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。第9頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用靜壓原理檢測(cè)物位（a）無(wú)遷移

（b）負(fù)遷移

（c）正遷移0500042020007000ΔP(Pa)-20003000I0(mA)某壓力變送器的測(cè)量范圍：0~5000Pa，固定差壓=2000Pa第10頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天物位檢測(cè)方法及儀表應(yīng)用超聲波反射檢測(cè)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(cè)介質(zhì)高度成比例關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的。測(cè)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(guò)時(shí)間t后，便可接收到從界面反射回來(lái)的回波信號(hào)。

測(cè)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。

V----超聲波在液體中的傳播速度H----從探頭至界面的距離（被