物位检测及仪表.ppt

第三章 检测仪表与传感器 内容提要 物位检测的意义及主要类型 压差式液位计 工作原理 零点迁移问题 用法兰式差压变送器测量液位 其他物位计 电容式物位计 核辐射物位计 雷达式液位计 称重式液罐计量仪 一、概述 二、 差压式液位变送器 三、电容式物位计 四、核辐射物位计 雷达式液位计 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 例题分析 解：（1）若不考虑零点迁移,那么就要以ρmax来计算差压变送器的测量范围。当ρ=ρmax = 1.82g/cm3时,差压变送器所承受的差压为 将H=1m,ρmax=1820kg/m3，g=9.81m/s2代入上式,得 如果选择差压变送器的测量范围为0～2×104Pa,则当ρ=ρmax= 1.82g/cm3时,对应的变送器输出为 31 当ρ=ρmin=1.32g/cm3时,其差压为 这时差压变送器的输出为 由上可知，当硫酸密度由最小值变化到最大值时，输出电流由6.475mA变化到8.925mA，仅变化了2.45mA，灵敏度是很低的。 32 （2）为了提高灵敏度，可以考虑进行零点迁移，提高测量的起始点。考虑到ρ=ρmax时，这时所对应的压差仍为1.785×104Pa，所以在提高测量起始点的同时，测量上限却可以不改变，这样一来，实际量程压缩了。 当ρ=ρmin=1.32g/cm3时,Δpmin=1.295×104Pa。因此可以选择迁移量为1×104Pa ,测量范围为1×104～2×104Pa的差压变送器。这时,若ρ=ρmin时,变送器的输出为 33 第四节 物位检测及仪表 1 2 几个概念 液位 料位 液位计 料位计 界面计 按其工作原理分为 直读式物位仪表 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电磁式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物位仪表 光学式物位仪表　 将差压变送器的一端接液相，另一端接气相 因此 3 1.工作原理 差压式液位计原理图 当用差压式液位计来测量液位时,若被测容器是敞口的,气相压力为大气压,则差压计的负压室通大气就可以了,这时也可以用压力计来直接测量液位的高低。 若容器是受压的,则需将差压计的负压室与容器的气相相连接。以平衡气相压力 pA的静压作用。 结论 4 5 2.零点迁移问题 在使用差压变送器测量液位时，一般来说 实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为 则 负迁移示意图 迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。 迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。 迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不改变量程的大小。 6 0-5000 -2000-3000 0-H 正负迁移示意图 正迁移示意图 举例 某差压变送器的测量范围为0～5000Pa，当压差由0变化到5000Pa时，变送器的输出将由4mA变化到20mA，这是无迁移的情况，如左图中曲线a所示。负迁移如曲线b所示，正迁移如曲线c所示。 7 3.用法兰式差压变送器测量液位 单法兰式 双法兰式 法兰式差压变送器按其结构形式 8 为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使用法兰式差压变送器，如下图所示。 法兰式差压变送器测量液位示意图 1—法兰式测量头；2—毛细管；3—变送器 1.测量原理 电容器的组成 1—内电极；2—外电极 两圆筒间的电容量C 当 D 和 d 一定时，电容量 C 的大小与极板的长度 L 和介质的介电常数ε的乘积成比例。 10 通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不同液体的分界面。 2.液位的检测 非导电介质的液位测量 1—内电极；2—外电极；3—绝缘套；4—流通小孔 当液位为零时，仪表调整零点，其零点的电容为 对非导电介质液位测量的电容式液位传感器原理如下图所示。 当液位上升为H时，电容量变为 电容量的变化为 11 电容量的变化与液位高度H成正比。 ε-ε0值越大，仪表越灵敏。 电容器两极间的距离越小，仪表越灵敏。 结论 12 3.料位的检测 用电容法可以测量固体块状颗粒体及粉料的料位。由于固体间磨损较大，容易“滞留”，可用电极棒及容器壁组成电容器的两极来测量非导电固体料位。 左图所示为用金属电极棒插入容器来测量料位的示意图。 电容量变化与料位升降的关系为 13 1—金属电极棒；2—容器壁 料位检测 优点 电容物位计的传感部分