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第六章 物位测量 (1)液位。储存在各种容器中的液体液面的相对高度或自然界的江、河、湖、海以及水库中液体表面的相对高度。 (2)料位。容器、堆场、仓库等所储存的固体颗粒、粉料等的相对高度或表面位置。 (3)相界面位置。同一容器中储存的两种密度不同且互不相溶的介质之间的分界面位置。通常指液一液相界面、液一固相界面。 物位的测量即是指以上三种位置的测量，其结果常用绝对长度单位或百分数表示。测量固体料位的仪表称为料位计，测量液位的仪表称为液位计，测量相界面位置的仪表称界面计。 静压式物位检测 浮力式液位检测 电气式物位检测 声学式物位检测 射线式物位检测 第一节 静压式物位检测 静压法测量原理 1．压力式液位计： 2．法兰式压力液位计： 压力计式液位计的使用范围较广，但要求被测液体必须洁净，且黏度不能太高，以免阻塞导压管。当测量液体有沉淀、易结晶或黏度较大时，应选用法兰式压力液位计，如图。测量时，将变送器上的法兰与容器上的法兰直接连接，变送器的敏感元件(金属膜片、膜盒等)在法兰处将被测介质与导压填充液(一般为沸点高，膨胀系数小，凝固点低的液体硅油)隔开，被测液体的压力经隔离膜传给填充液，然后传给变送器测量室。 3、差压式液位计当测量密闭容器的液位时，若可忽略液面上部气压及气压波动对测量的影响，可直接采用压力计式液位计；若不能忽略上述因素的影响，则应采用差压式液位计进行测量，此时，容器底部受到的压力除了与液位高度有关外，还与液面上的气体压力有关。 抵消了容器上部压力变化对测量的影响。 玻璃管液面指示器4上端与气压室相通，下端接油室。根据流体静力学理论可知，气压室和玻璃管液位指示器上端压力为p0，液压室的压力即为循环桶底部压力，其值p=p0+ρgh当循环桶内液位发生变化，其底部压力p也将发生变化，这一变化的压力通过液相均压管传递到液压室，使气压室和玻璃管油位发生变化。液位指示计玻璃管内的高度取决于液压室和气压室压差的大小，即取决于桶内液面的高度h。 4、吹气式液位计 当测量具有腐蚀性、高黏度或含有悬浮颗粒的敞口容器液位，且准确度要求不很高时，常选用吹气式液位计。 吹气式液位计的原理如图，在敞口容器中插入一根导管，压缩空气作为气源首先经过滤器过滤，再通过减压阀使压力降至某一恒定值，并由气源压力计指示，该恒定压力的大小按被测液位高度而定。具有恒定压力的洁净压缩空气再流经起限流、恒流作用的节流阀，其流量大小由浮子流量计指示。最后恒流气体从导管下端敞口处逸出，鼓泡并通过液体进入大气。 这样导管内的气压几乎与液位静压相等，因此由压力表指示的压力值即可反映出液位高度H。当液位高度上升或下降时，液位静压也随之上升或下降，致使从导管排出的气体量也随着减小或增加。调节阀门使气泡量恢复原状，即调节气泡管压力与液体静压力平衡，从压力表的读数即可随时指示出液位的高低变化。 ※量程迁移： 无论是压力计式物位计还是差压式液位计都要求取压口（零物位）与压力（或差压）测量仪表的入口在同一水平高度，否则会产生附加静压误差。但是，在实际安装时，不一定能满足这个要求。如地下储槽，为了读数和维护的方便，压力表不能安装在所谓零物位的地方；采用法兰式差压变送器时，由于从膜盒至变送器的毛细管充以硅油，无论差压变送器在什么高度，一般均会产生附加静压。在这种情况下，可通过计算进行校正，更多的是对压力计物位计或差压式液位计进行零点调整，使它在只受附加静压（或静压差）时输出为0，这种方法称为“量程迁移”。 1、无量程迁移 “无量程迁移”主要指以下两种情况： (1)对压力计式物位计，压力表与取压点（零物位）处于同一水平位置。 (2)对差压式液位计，将差压变送器的正、负压室分别与容器下部（零位）和上部的气体取压口相连通。虽然负压室与气体取压口不处于同一水平线上，但因为气体密度较小，二者由于高度差而造成的静压差也很小，可忽略不计。 2．正迁移：变送器位置低于液面基准面。 3．负量程迁移 （1)对压力计式物位计，由于现场条件的限制，压力表比容器底（零物位）高h； (2)为了防止容器内液体和气体进入变送器的取压室造成管线堵塞或腐蚀，以及保持负压室的液柱高度恒定，在变送器正、负压室与取压点之间分别装有隔离罐，并充以隔离液。 第二节 浮力式液位检测 一．恒浮力式液位检测： 基本原理：浮于液面上的浮子随着液位上升或下降，根据浮子的位置实现液位的检测。 既可测量液位，也可测密度不等的两种液体的界面，但密度差应足够大。浮子式和浮球式是典型的恒浮力式液位计 有：浮子重锤液位计、浮子钢带液位计、浮顶罐、浮球式。 SG49W型锅炉双色石英管水位计是利用光在不同介质中呈现不同折射率和反射特性，并借助于滤色片使测量管中的有液部分显示绿色，无液部分显示红