4 物位测量.pptVIP

第四节 物位检测及仪表 4．声学式物位检测 利用超声波在介质中的传播速度及在不同相界面之间的反射特性来检测物位。液位和料位的检测都可以用此方法。 5．射线式物位检测 放射性同位素所放出的射线穿过被测介质因被其吸收而减弱，吸收程度与物位有关。 6.光学式物位计 利用物位对光波的遮断和反射原理工作。可利用的光源主要有普通白炽光或激光等。 一、直接测量法 直接测量是一种最为简单、直观的测量方法，它是利用连通器的原理，将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出液位高度。下图所示的是玻璃管液位计。 玻璃管液位计 下图为用于测量开口容器液位高度的三种压力式液位计。 法兰式压力（差压）变送器 4、差压式液位计特点 浮球液位计 将一质量为m的浮筒悬挂在弹簧上，弹簧的下端被固定，当测量桶内无水时，浮筒的重力与弹簧力达到平衡时，有： 一般 电气式物位检测方法是利用敏感元件直接把物位变化转换为电参数的变化。按工作原理不同又可分为电阻式、电感式和电容式。 特点：测量无摩擦件和可动部件，信号转换、传送方便，便于远传，工作可靠，且输出可转换为统一的电信号，与电动单元组合仪表配合使甩，可方便地实现液位的自动检测和自动控制。 2、非导电液体液位测量 3、导电液体物位测量 棒状电极（金属管）外面包裹聚四氟乙烯套管，当被测液体的液面上升时，引起棒状电极与导电液体之间的电容变大。 6、电容式物位计使用注意事项 （二）电阻式物位计 1、电阻式液位计 2、电阻式料位计 1. 电阻式液位计 电阻式液位计既可进行定点液位控制，也可进行连续测量。所谓定点控制是指液位上升或下降到一定位置时引起电路的接通或断开，引发报警器报警。电阻式液位计的原理是基于液位变化引起电极间电阻变化，由电阻变化反映液位情况。 右图为用于连续测量的电阻式液位计原理图。图中： 1-电阻棒； 2-绝缘套； 3-测量电桥 该液位计的两根电极是由两根材料、截面积相同的具有大电阻率的电阻棒组成，电阻棒两端固定并与容器绝缘。整个传感器电阻为 该传感器的材料、结构与尺寸确定后，K1、K2均为常数，电阻大小与液位高度成正比。电阻的测量可用图中的电桥电路完成。 电阻式物位计在料位检测中一般用作料位的定点控制，因此也称作电极接触式物位计。 测量时物料上升或下降至某一位置时，即与相应位置上的电极接通或断开，使该路信号发生器发出报警或控制信号。 （三）电感式液位计 电感式传感器由不导磁管子、导磁性浮子及线圈组成。管子与被测容器相连通，管子内的导磁性浮子浮在液面上，当液面高度变化时，浮子随着移动。线圈固定在液位上下限控制点，当浮子随液面移动到控制位置时，引起线圈感应电势变化，以此信号控制继电器动作，可实现上、下液位的报警与控制。 按探头的工作方式可分为自发自收的单探头方式和收发分开的双探头方式。 超声波液位计按传声介质不同，可分为气介式、液介式和固介式三种；相互组合可以得到六种液位计的方案。 五、其他物位仪表 1、射线式物位检测 2、射线式物位检测 2、微波式物位计 在电磁波谱中将波长为1～1000mm的电磁波称为微波。 微波的特点: (1)在各种障碍物上能产生良好的反射，具有良好的定向辐射性能； (2)在传输过程中受到粉尘、烟雾、火焰及强光的影响小，具有很强的环境适应能力。 1）反射式微波液位计 利用微波反射的原理制作的液位计，可以连续检测与实现液位定点控制。 微波功率的测量通常可用热电偶或热阻等元件，再配合相应的测量电路，最后经数据采集和信号处理根据接收到的微波信号功率，显示和输出液位测量结果。 在测量环境有大量水蒸汽时，由于水（蒸汽）会对微波产生强烈吸收，因此可能会对测量结果产生较大的影响，对此应该引起足够重视。 2）调频连续波式物位计 下图是目前在工程应用较多的调频连续波式微波物位（液位和料位）计。 微波物位计通常只需将发射、接收天线装在被测料仓（罐）上方，即可对物位进行连续测量。 抗机械噪声、电磁噪声能力强，可以用来连续测量腐蚀性液体、高黏度液体和有毒液体的液位。 它没有可动部件、不接触介质、没有测量盲区，而且测量精度几乎不受被测介质的温度、压力、相对介电常数的影响,在易燃易爆等恶劣工况下仍