压力液位等检测方法及仪表
液位检测方法
液位检测方法
11.1.1 力学法检测液位
11.1.2 电学与电磁法检测液位
11.1.3 声学与光学法检测液位
11.1.4 其它液位检测技术
11.1.1力学法检测液位
1. 压力法检测液位 压力法依据液体重量所产生的压力进行测量。 由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度 成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测 算出液位高度。 对常压开口容器，液位高度H与液体静压力P之 间有如下关系： 式中，
（3）电容式液位计
①检测原理 在液位的连续测量中，多使用同心圆柱式电容器，如图 11-6所示。同心圆柱式电容器的电容量
2L C ln D d
液位变化引起等效介电常数 变化，从而使电容器的电容 量变化，这就是电容式液位 计的检测原理。
（3）电容式液位计
②安装形式 电容式液位计的安装形式因被测介质性质不同而稍有差 别，图11-7为用来测量导电介质的单电极电容液位计
4
hபைடு நூலகம்
当液位变化 H 时，浮子浸入深度 h 应保持不变才 能使测量准确，但由于摩擦等因素，浮子不会马上跟随动 作，它的浸入深度的变化量为 H ，所受浮力变化量:
F g
D 2
4
H
克服了摩擦力 fr后浮子才会开始动作，这就是 仪表不灵敏区的产生原因。
(1)钢带浮子式液位计
可知
H H 4 fr F gD 2
由此可见
液位高度变化与弹簧变形量成正比。弹簧变形量可用多 种方法测量，既可就地指示，也可用变换器(如差动变压 器)变换成电信号进行远传控制。
2.浮力法检测液位
钢带浮子式液 位计实物图 浮筒式液位计实物图
11.1.2 电学与电磁法检测液位
课件：液位测量
定点测量方式则只检测物位是否达到上限、下 限或某个特定位置，定点测量仪表一般称为物 位开关。
按工作原理分类，物位检测仪表有直读式、静压 式、浮力式、机械式、电气式等。 1、直读式物位检测仪表 采用侧壁开窗口或旁通管方式，直接显示容器中 物位的高度。方法可靠、准确，但是只能就地指 示。主要用于液位检测和压力较低的场合。 2、静压式物位检测仪表 基于流体静力学原理，适用于液位检测。 容器内的液面高度与液柱重量所形成的静压力成 比例关系，当被测介质密度不变时，通过测量参 考点的压力可测知液位。 这类仪表有压力式、吹气式和差压式等型式。
通过变送器在不同迁移下输入/输出关系曲线 可以知道，所谓迁移就是将变送器的输入/输 出关系曲线在坐标上平移一段距离，就是将 变送器的测量范围进行的迁移！
两个易混淆的概念
测量范围：以测量的起始点到终结点
表示测量的范围。 如：-50~+50kpa，0~100kpa
量程：测量的终结点减去起始点的值。
5、电气式物位检测仪表
将电气式物位敏感元件置于被测介质中，当物位变化 时其电气参数如电阻、电容等也将改变，通过检测这 些电量的变化可知物位。如电容式、电感式和电阻式 液位计等。
6、其他物位检测方法如声学式、射线式、光纤式 仪表等。
浮力式液位计：
浮力式液位计有两类： 恒浮力式：在测量过程中浮力维持不变的，如浮 标、浮球等液位计. 变浮力式：根据浮筒在液体内浸没的程度不同、 所受的浮力不同来测定液位的高低。
显然，要想得到正确的液位号， 必须将ρ1gh1和ρ2gh2的影响 除掉，这就要用到差压变送 器的迁移功能！
设P1= ρ1gh1（正压侧液柱压力） P2= ρ2gh2（负压侧液柱压力） 变送器实际差压△P= ρ液gH液高 +P1 -P2 若将差压变成： △P= ρ液gH液高 -（P1-P2） 则将不受ρ1gh1 和ρ2gh2的影响！
液位检测仪表技术标准
Q/CDT液位检测仪表技术标准河北大唐国际王滩发电有限公司发布Q/CDT-1WT 106 0001-2010目次前言 (1)1 范围 (1)2 引用文件和资料 (1)3 概述： (1)4 技术规范............................................................ 错误！未定义书签。
5 零部件清册 (1)6 检修专用工器具 (1)7 液位检测仪表基本检修项目及质量要求 (2)8 试验项目与技术标准.................................................. 错误！未定义书签。
9 液位检测仪表运行维护................................................ 错误！未定义书签。
Q/CDT-1WT 106 0001-2010前言为实现河北大唐国际王滩发电有限公司企业设备技术管理工作规范化、程序化、标准化，制定本标准。
本标准由（人力资源部）提出。
本标准由设备部归口并负责解释。
本标准起草单位：设备部热工室。
本标准主要起草人：高春雷。
本标准是首次发布。
（液位检测仪表）技术标准1 范围本标准规定了(液位检测仪表)的概述、设备参数、零部件清册、检修专用工器具、检修特殊安全措施、检修工序及质量标准、检修记录等相关的技术标准。
本标准适用于液位检测仪表运行和检修的技术管理工作。
2 引用文件和资料下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
(DL／T774- 2004)-火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程1DL/T 656火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程DL/T 658火力发电厂开关量控制系统在线验收测试规程DL/T 659火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程DL 5000火力发电厂设计技术规程DL/T 5190.5电力建设施工及验收技术规范第5部分：热工自动化DL/T 657火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程……3 概述：王滩发电公司1#、2#机组采用电接点水位计、差压式变送器等几种类型的液位检测元件，用以指示容器的液位。
化工测量及仪表第9章
化工仪表的类型与功能
数据采集
数据分析
各类仪表能够实时采集各种物理量数 据，为生产监控和管理提供基础数据。
对采集的数据进行统计和分析，为优 化生产过程和提高产品质量提供支持。
监控预警
通过设定阈值等方式，实现超限报警 和自动控制等功能，保障生产安全。
化工测量及仪表的重要性
保障生产安全
精确的测量及仪表控制能够及 时发现异常情况，避免事故发
热电阻温度计
原理
热电阻温度计利用导体电阻随温度变化的特性， 通过测量电阻值来反映温度。
优点
精度高、稳定性好、测量范围广、输出信号易于 处理。
应用
广泛应用于工业生产、科学研究等领域，尤其在 低温和常温环境下具有优势。
红外测温仪
原理
红外测温仪利用物体发 射的红外辐射能量随温 度变化的特性，通过测 量红外辐射能量来反映 温度。
应用
雷达液位计具有测量精度高、稳定性 好、抗干扰能力强等优点，适用于高 温、高压、腐蚀性等恶劣环境下的液 位测量。
超声波液位计
原理
超声波液位计利用超声波在空气中传播的特性来测量液位高度。当超声波遇到液面后反射回来，被接收器接收并 转换为电信号输出。
应用
超声波液位计具有非接触式测量、测量精度高、稳定性好等优点，适用于各种液体和固体的液位测量，尤其适用 于高温、高压、腐蚀性等恶劣环境下的液位测量。
优点
非接触式测量、测量范 围广、响应速度快、精 度高。
应用
广泛应用于工业生产、 科学研究等领域，尤其 在高温、远距离、小型 目标等环境下具有优势。
05
第9章：液位测量仪表
液位测量仪表的分类与原理
分类
根据工作原理和应用场合，液位测量仪表可分为浮力式、压力式、电容式、超声 波式和雷达式等多种类型。
过程检测技术及仪表
过程检测技术及仪表过程检测在工业生产中起着重要的作用，它可以帮助企业实时监测生产过程，并提供及时的反馈和控制。
过程检测技术及仪表是实现过程检测的关键工具和设备。
本文将介绍几种常见的过程检测技术及仪表，并对其特点和应用进行分析。
1. 传感器技术传感器是过程检测的核心技术之一。
它通过感知物理量或者化学量，并将其转换成电信号或者其他形式的信号，用于监测和测量过程中的各种参数。
常见的传感器技术包括：•温度传感器：用于测量物体的温度变化，广泛应用于工业过程中的温度监测和控制。
•压力传感器：用于测量气体或者液体的压力变化，常见应用于流体管道和储罐的监测。
•液位传感器：用于测量液体的高度或者液位变化，广泛应用于储罐和槽罐中的液位控制。
•流量传感器：用于测量流体流经的速度和流量，常见应用于管道中的流量监测。
•pH传感器：用于测量溶液中的酸碱度，常用于化工和医药行业中的酸碱反应过程监测等。
传感器技术的发展已经取得了重要的进展，从传统的机械式传感器到现代的电子式传感器，传感器的精度和可靠性得到了极大的提高。
同时，随着物联网技术的发展，传感器与云计算和大数据分析相结合，使得过程检测变得更加智能化和高效化。
2. 仪器设备除了传感器技术外，过程检测还需要借助各种仪器设备进行信号的采集、处理和分析。
常见的仪器设备包括：•数据采集仪：用于采集传感器信号，并进行模数转换和信号放大等处理，得到可用的数字信号。
•控制器：用于接收采集到的信号，并根据设定的控制策略进行反馈和控制。
常见的控制器包括PID控制器和PLC控制器等。
•数据分析仪：用于对采集到的数据进行分析和处理，常见的数据分析方法包括统计分析、模型识别和预测等。
•监视器：用于实时监测和显示过程中的各种参数和状态，常见的监视器包括显示屏和报警器等。
仪器设备的综合运用可以帮助企业实现对生产过程的精确监测和控制。
通过合理配置仪器设备，可以实现对生产过程中的各种参数进行实时监测，并根据需要进行调整和优化，实现生产过程的高效和稳定。
船用设备液位、温度、压力等测量报警装置介绍
KKZT－1货油控制台KXJ-1型报警仪KKZT-1 Cargo Control ConsoleKKZT-1型报警和工作指示，一般安装以下设备：自动电话机、声力电话机、广播遥控盒、货油泵温度报警仪表、货油泵工作电流指示表、货油泵起停控制按钮及指示灯、货油管入口或出口压力表、货油舱压力报警仪表、液位测量仪表、高位及溢出报警控制器、可燃气体报警主机、排油监控主机、柴油主机报警复示器、VHF遥控盒、流量计等。
KSJ/KWJ/KPJ系列液位/温度/压力/测量报警装置监控报警控制器液位/压力报警控制器液位/温度/压力报警控制器KSJ-1高位溢出报警系统产品概述KSJ-1型高位/溢出报警系统用于检测货油舱极限液位，当液位达到舱容95%时发出高位报警。
而当液位达到舱98%时发出高限溢出报警。
系统具有操作简单、工作可靠的特点，基本容量为16~32路，也可按用户要求进行扩展。
技术指标1、监测范围：16~32路（可按用户要求扩展）2、工作温度：-10~+55℃3、防护等级：IP224、供电电源：AC220V，50Hz;DC24VKSJ-1A液货舱液位/温度/压力/测量系统产品概述KSJ-1型液位测量主机通过RS485接口接收传感器发送的液位、压力、温度等信号，经过精确计算在液晶屏上实时显示。
可同时测量16组×5路数据，也可根据用户要求扩展测量范围。
为了便于观察，可在多路与单路之间随意转换，并可在现场设置报警范围。
技术指标1、测量范围：16组×5路2、测量内容：液面、温度和压力3、工作温度：-10~+55℃4、防护等级：IP205、供电电源：AC220V，50Hz;DC24V6、通讯标准：RS4857、波特率：2400bps泵舱泵系压力温度报警系统■实时监测泵的轴承、泵壳、穿壁填料函的温度■实时监测泵的出口压力和进口压力■温度/压力超过设定值时，发出声光报警■信号输出：4~20mA■精度：±0.5%■防爆等级：ExiaⅡCT6■电源：AC220V /50HZ；DC24V压载舱液位测量系统■液位测量:投入式静压传感器■数字巡检仪表显示■RS485串口输出■有报警消除、消音功能。
电容式压力变送器测量液位的工作原理
电容式压力变送器测量液位的工作原理概述电容式压力变送器是一种应用广泛的工业仪表，它可以用来测量液位、压力和重量等物理量。
测量液位是其主要的应用之一。
本文将介绍电容式压力变送器测量液位的工作原理。
一、液位的定义和测量方法液体是一种没有固定形状的物质，它会根据容器的形状而变化。
液位是指液体表面和容器上方的空气界面之间的距离，通常是以毫米或英寸为单位的。
1.机械式液位计：机械式液位计通常由浮子、指针和刻度盘组成。
当浮子随着液位的升降而上下移动时，指针也随之移动，指向刻度盘上相应的液位刻度。
该种液位计具有机械结构复杂、易损坏、测量范围受限等缺点。
2.雷达液位计：雷达液位计是利用无线电波测量液位的一种方法。
它通过将电磁波向液面发射，然后接收反射的电磁波，根据电磁波的时间延迟计算出液位。
该种液位计具有功耗大、成本高等缺点。
3.压力式液位计：压力式液位计是利用液体的压力和下方的压力传感器之间的差值来测量液位的。
该种液位计需进行现场校准，在寒冬或炙热的夏季，液体的密度也会发生变化，导致测量不准确。
4.电容式液位计：电容式液位计是利用电容变化与液位变化的关系来测量液位的。
电容式液位计具有结构简单、测量范围广、精度高等优点，成为一种应用广泛的液位测量方法。
二、液位测量仪的组成电容式液位计主要由测量电极、槽体（容器）和信号处理电路组成。
测量电极：测量电极是一个嵌入液体中的金属杆或井，它与槽体的底部保持一定距离，测量电极的长度则取决于测量范围。
当测量电极与槽体内的液面之间存在一个空气间隙时，就会形成一个电容器。
槽体：槽体是储存或运输液体的容器，它可以是金属、塑料或陶瓷等不同的材料，具体取决于它的应用环境。
信号处理电路：信号处理电路是电容式液位计的核心部分，它从测量电极处接收到电容变化的信号，经过处理和计算后，将液位高度转换成标准信号输出到PLC或DCS控制器。
三、电容原理在了解电容式液位计的工作原理之前，我们需要先了解电容原理。
15种流量计及各种压力、温度、流量、液位、控制原理动态图
15种流量计及各种压力、温度、流量、液位、控制原理动态图！1. 孔板流量计孔板流量计工作原理：流体充满管道，流经管道内的节流装置时，流束会出现局部收缩，从而使流速增加，静压力低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。
这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
工作特点：①节流装置结构简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉；②应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用；③标准型节流装置无须实流校准，即可投用；④一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。
2. 电磁流量计电磁流量计工作原理：基于法拉第电磁感应定律。
在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁常当有导电介质流过时，则会产生感应电压。
管道内部的两个电极测量产生的感应电压。
测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。
工作特点：①具有双向测量系统；②传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。
③压力损失小④测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响⑤主要应用于污水处理方面。
3. 涡轮流量计涡轮流量计工作原理：在一定的流量范围内，涡轮的转速与流体的流速成正比。
流体流动带动涡轮转动，涡轮的转速转换成电脉冲，用二次表显示出数据，反应流体流速。
工作特点：①抗杂质能力强；②抗电磁干扰和抗振能力强；③其结构与原理简单，便于维修；④几乎无压力损失，节省动力消耗。
4. 文丘里流量计工作原理：当流体流经文丘里流量计管道内的节流件时，流速在文丘里节流件出形成局部搜索，导致流速增加，静压差下降，文丘里流量计前后便产生了静压差，流体流量越大，静压差就越大，根据压差来衡量流量。
工作特点：无磨蚀与积污的问题，同时可以有一定的整流的作用，测量精度和稳定性高。
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绝对压力
表压（正压） 真空度
大气压力线
绝对压力 绝对压力的零线
压力液位等检测方法及仪表
➢压力检测方法 液柱式测压法 弹性式变形法 液柱式测压法 电气式力法 活塞式压力法
压力液位等检测方法及仪表
➢液柱测压法
根据流体静力学原理，将被测压力转换成
液柱高度进行测量。
P0
p1
p2
1
1
h1
h
h2
22Βιβλιοθήκη 11h1力表，测量范围为0 ～ 40MPa。
检验量程下限
13.5Pa 1 40Pa 3
被测压力的最小值不低于满量程的1/3，符合要求。
最大引用误差
0.8100%2% 40
所以选择测量范围为0 ～ 40 Mpa，精度等级为1.5级的YX-150型电接点压力表。
压力液位等检测方法及仪表
流量检测方法及仪表
压力液位等检测方法及仪表
压力液位等检测方法及仪表
2.3.3 电容式差压变送器（特点、构成）
压力液位等检测方法及仪表
(1) 电容/电流转换与差压/电流转换
压力液位等检测方法及仪表
2.3.4 智能式差压变送器（1151）
1. 1151的特点 1）精度高（±5％）、稳定、可靠； 3）具有数字、模拟输出方式；
2）具有补偿功能 4）具有多种其他功能。。。
2.硬件构成及其功能
1) 传感器部分： 将差压→0～2.5V;供电电 压：5V,工作电流：0.8mA.
2) A/D转换：带有前 置放大，16位，具有自校 准功能。。。
3）CPU:AT89S8252与MCS51兼容; 8KB F ROM、2KB EPROM、256B RAM、32 I/O口线、2个DPTR、三个16位定时/计数器、一个全双工串行口及可编程看门 狗、振荡器与时钟电路等
F1
l1 l2
Fi
M i l3 F 2 ,M f lfF f,M 0 l
压力液位等检测方法及仪表
DDZ-Ⅲ型 力矩平衡式 差压变送器
压力液位等检测方法及仪表
➢电容式测压原理
采用变电容原理，利用弹性元件受压变形来改变可 变电容器的电容量，然后通过测量电容量C便可以 知道被测压力的大小，从而实现压力-电容转换的。
流量测量的任务： 根据测量目的，被测流体的种类、状态、测量场所等
例题
有一台空压机的缓冲罐，其工作压力变化范围为13.5～16 MPa ，工艺 要求最大测量误差为0.8 MPa，并可就地观察及高低限报警。试选一合 适的压力表（包括测量范围、精度等级）。
解 仪表量程选择 空压机的缓冲罐的压力视为脉动压力
P P m a2 x 1 6 2 3 2 Pa
根据就地观察及能进行高低报警的要求，可选用YX-150型电接点压
4）HART通信部分：二进制压数力字液位信等号检与测方F法S及K仪信表号之间的转换
➢压力测量仪表的选用
•仪表种类和型号的选择
工艺要求 现场指示、远传指示、自动记录、自动调节或信号报警 介质性质 温度、粘度、脏污程度、腐蚀性、易燃性 现场环境 温度、湿度、有无振动、有无腐蚀性
•仪表量程的确定
被测压力较稳定的情况，最大压力值应不超过满量程的3/4； 被测压力波动较大的情况，最大压力值应不超过满量程的2/3 被测压力的最小值也不应低于全量程的1/3
•仪表精度等级的选择
压力压检力液测位等方检测法方法及及仪仪表 表
➢压力计的安装
• 安装事项：
– 取压位置：由工艺条件确定；
• 尽量避免涡流影响； • 避免流速影响； • 避免导压管产生压差。
– 隔离：
• 温度隔离：采用铜管散热； • 腐蚀性隔离：采用隔离箱（凝液管）； • 脏污隔离：采用空气包。
压力液位等检测方法及仪表
瞬时流量－单位时间内流体通过一定截面积的数量。 体积流量－用流体的体积来表示（qv），单位为m3/h。 质量流量－用流量的质量来表示（qm），单位为kg/h。 累积流量 一段时间内流体体积流量或质量流量的累积值
t
累积体积流量V q v dt
0
t
累积质量流量m q m dt
0
流量计量－对在一定通道内流动流体的流量进行测量。
OEM血压计
OEM压力芯片
➢压力的基本概念
垂直而均匀地作用在单位面积上的力
F S
Ｐ——压力（Pa）
Ｆ——均匀垂直作用力（N） Ｓ——受力面积（m2）
单位: 牛顿/米2（N/m2），简称“帕”，用符号“Pa”
压力液位等检测方法及仪表
➢压力的几种表示形式
被测压力通常可表示为绝对压力、表压、 负压（或真空度）
➢ 流量测量技术和仪表的应用领域
工业生产过程
能源计量
一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气）
二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、 蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等
环保工程 空气污染(烟废气排放 )、水污染
交通运输
管道输送
压力液位等检测方法及仪表
➢流量检测的基本概念
定极板
弹性元件
C
d
被测压力
ε——电容器极板间绝缘介质的介电 常数，F/m
A——电容器两平行板覆盖的面积，m2
动极板
d——两平行板之间的距离，m C——电容量，F
压力液位等检测方法及仪表
2.3.3 电容式差压变送器（特点、构成）
1. 检测部件（图2－41）
作用：将输入差压线性地转换成两电容之差与两电容之和的比值
压力检测方法与仪表
压力液位等检测方法及仪表
常见压力传感器外形
工业压力变送器 数字压力变送器 通用压力变送器 隔离压力变送器 高温压力变送器 隔离压差变送器 隔离液位变送器 微压变送器 电容压力变送器 隔膜压力变送器 绝压变送器 双膜压差变送器
微型探针压力计 暖风空调压力计 湿式压力变送器 本安压力变送器 压力液位等检测方法及仪表
h2
0
p
0
2
常用的压力表有U形管压力表、单管压力表、 斜管压力表和活塞式压力表等。
压力压检力液测位等方检测法方法及及仪仪表 表
➢弹性变形法 将被测压力转换成弹性元件变形的位移
P
P
弹簧管式弹性元件
膜片式弹性元件
压力液位等检测方法及仪表
弹 性 元 件 结 构 和 特 点
压力液位等检测方法及仪表
弹簧管压力计
压力液位等检测方法及仪表
弹簧管压力表
刻度盘 游丝
中心齿轮 弹簧管
指针 扇形齿轮
接头
拉杆 调整螺钉
压力液位等检测方法及仪表
压力液位等检3测.膜方法片及与仪表膜盒(说明)
DDZ-Ⅲ型 力矩平衡式 差压变送器
压力液位等检测方法及仪表
DDZ-Ⅲ型 力矩平衡式 差压变送器
压力液位等检测方法及仪表
DDZ-Ⅲ型力矩平衡式差压变送器