伺服液位计结构原理
五种液位计原理
五种液位计工作原理一、伺服液位计伺服式液位计基于浮力平衡的原理，由微伺服电动机驱动体积较小的浮子，能精确地测出液位等参数。
如图1所示，浮子用测量钢丝悬挂在仪表外壳内，而测量钢丝缠绕在精密加工过的外轮鼓上；外磁铁被固定在外轮鼓内，并与固定在内轮鼓的内磁铁耦合在一起。
当液位计工作时，浮子作用于细钢丝上的重力在外轮鼓的磁铁上产生力矩，从而引起磁通量的变化。
轮鼓组件间的磁通量变化导致内磁铁上的电磁传感器（霍尔元件）的输出电压信号发生变化。
其电压值与储存于CPU中的参考电压相比较。
当浮子的位置平衡时，其差值为零。
当被测介质液位变化时,使得浮子浮力发生改变。
其结果是磁耦力矩被改变，使得带有温度补偿的霍尔元件的输出电压发生变化。
该电压值与CPU中的参考电压的差值驱动伺服电动机转动，调整浮子上下移动重新达到平衡点。
整个系统构成了一个闭环反馈回路（如图1所示），其精确度可达±0.7mm,而且，其自身带有的挂料补偿功能，能够补偿由于钢丝或浮子上附着被测介质导致的钢丝张力的改变。
伺服液位计系统构成重量信号浮子位置、数据电动机驱动信号浮子超声波液位计的工作原理是由换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。
超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。
超声波液位计此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT∕2o由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。
这个区域称为测量盲区。
盲区的大小与超声波物位计的型号有关。
超声波物位计特点超声波物位计由于采用了先进的微处理器和独特的EChoDiSCOVery回波处理技术，超声波物位计可以应用于各种复杂工况。
换能器内置温度传感器，可实现测量值的温度补偿。
超声波换能器采用最佳声学匹配之专利技术，使其发射功率能更有效地辐射出去，提高信号强度，从而实现准确测量。
伺服液位计在石化企业罐区中的应用
一
７ ４品牌与标准化
伺服液位计在石化企业罐 区中的应用
陈 帅
（ 中国石油锦西石化公司 ， 辽宁葫芦岛 １ ２ ５ ０ ０ ０ ）
１ 伺服液位计的原理和优点 １ ． １ 伺服 液位 计 的原理
住浮 子 ， Ｓ Ｏ退 出维 护模 式即可 。这对伺服 液位计 日常 维护极 其重要 。
测量数据均有可能不动 。以Ｅ ＮＲ ＡＦ ８ ５ ４ 为例 ， 液位计 自带故 障 化 汽柴油 、 液化气 、 丙烯等产品的计量过程中使用可靠 ， 随 着液 代码诊 断功能 。输入 Ｅ ｓ 查 看错误代码 ， 若为 ６ ０ ５ 或６ １ １ 即 为钢 位计 性能提升 ， 影 响液位计正常计 量的因素越 来越少 ， 液位 计 丝无张 力或过大 。需进入维护模式 。命令 Ｇ Ｄ下降浮子 ， Ｆ Ｒ ． 停 的维护工作变得简单 ， 相信液位计的使用将更加广泛。晶
垢清理后 ， 仪表测量正常。
（ ２ ） 浮子 丢失 。丙烯罐区 的液 位计某天 数据不动 ， 打开 腔 室后发现腔室内布满污垢 ， 伺暇钢 丝脱离磁鼓。拉起后发现浮
图１ 伺 服 液 位 计 的 工 作 原 理
子丢失 。发现钢丝腐蚀后被浮子拉断 ， 浮子掉入罐内 。一般是
选型不 当引起 。重新选型为抗腐蚀的浮子和测量钢丝后 ， 投用
３ ． ２ 正确 安装
安装时须做到几点 ： （ １ ） 安装液位计法兰须水平 ， 水平度不 预制安装 。浮子与导波管 内壁 间距 小 ， 导波管 内有焊渣或开孔 大于 ２ 。， 否则可能造成误差。 （ ２ ） 导波 管必 须竖 直 ， 从顶部 吊挂 时的毛刺挂靠 ， 造成 “ 卡浮子” 的情况 。 浮子到管底 ， 锤心距 中心偏差不超过 ５ ｍ ｍ。 多次 发生“ 卡浮子 ” 的液 位计 ， （ １ ） 可 用便携式手操 器进行 ３ ． ３ 维 护要 求 处理 。命令伺服 电机提升 或下 降浮子 ， 使其脱离被卡处 。 （ ２ ） 校
伺服液位计工作原理
伺服液位计工作原理伺服液位计是一种常用于测量液体高度的仪器，其工作基于泊松原理和电子测量技术。
以下介绍伺服液位计的工作原理。
伺服液位计主要由液位传感器、电流传感器、控制电路和显示器组成。
液位传感器通常采用浮子或者压力传感器，其作用是感知液体的高度变化。
电流传感器用于测量通过液位传感器的电流信号，从而间接得出液位的高度。
伺服液位计工作时，液位传感器会根据液体的高度变化而相应地浮动或收缩。
当液位升高时，液位传感器会下沉；当液位下降时，液位传感器会上浮。
同时，液位传感器会通过电流传感器向控制电路发送电流信号。
控制电路是伺服液位计的核心部分，它会根据接收到的电流信号来调节伺服机构的工作。
当液位传感器感知到液位变化时，会不断地向控制电路发送电流信号。
控制电路会比较接收到的电流信号与设定的标准电流信号之间的差异，并根据差异的大小来控制伺服机构的工作。
伺服机构是伺服液位计的执行部分，它的主要作用是根据控制电路的指令调节液位传感器的位置，使其保持在设定的标准位置。
当控制电路检测到液位过高时，会向伺服机构发送指令，使其使液位传感器上升；反之，当液位过低时，伺服机构会收到指令使液位传感器下降。
显示器是伺服液位计的输出装置，它会根据伺服机构的调节结果来显示液位的高度。
当伺服机构根据控制电路的指令调节完成后，显示器会实时显示液位的高度值，使操作人员能够直观地了解液体的实时状态。
综上所述，伺服液位计通过液位传感器感知液位变化，并通过电流传感器将信号传递给控制电路。
控制电路根据接收到的信号来指导伺服机构的工作，最终通过显示器向操作人员展示液位的高度。
这是伺服液位计的基本工作原理。
伺服液位计的测量原理 ppt
浮子
外磁体
-
（假设: 内磁体不动）
5
测量原理 – 浮力的测量
向电机发送 上升指令
开始 WCurr=WB?
向电机发送 下降指令
例子： • 浮子重量 = 250 g • 平衡体积 = 70 ml • 浮子直径 = 50 mm • 介质密度 = 0.8 g/ml
平衡重量 = 浮子重量 – 平衡体积 * 介质密度 = 250(g) – 70(ml) * 0.8(g/ml) = 194(g)
内磁铁
电气部分
驱动马达
蒸汽
-
3
测量原理 – 霍尔元件
• 磁通量的不同， 霍尔元件产生不 同的电压。
N
N
霍尔 元件
霍尔 元件
S
S
产生的
产生的
电压
电压
-
4
V1
V2
测量原理 – 霍尔元件
• 重量的变化，造
成位移的变化，
位移
从而改变霍尔元
件的输输出 出。
内磁体
Ｎ
Ｓ
轮鼓
霍尔元件 (共5对)
位移 ( + )
Profiling throughout tank
-
8
伺服液位计一般测量精度
• 液位,三种介质的两个界面, 密度,罐底,温度
– 液位.....±0.7 mm
– 界面.....±2.7 mm
– 密度.....±0.005 g/cm3
– 罐底.....±2.1 mm
– 温度.....±0.1°C
-
9
浮子式液位计（一）-高精度伺服液位计 0.5mm
• 高精度伺服液位计精度高用于 贸易.
-
1
伺服式液位计工作原理
伺服式液位计工作原理伺服式液位计是一种常见的用于测量液体水平的仪器。
它通过一定的工作原理来实现对液位的准确测量。
下面将详细介绍伺服式液位计的工作原理。
伺服式液位计主要由传感器、控制电路和输出装置组成。
传感器是伺服式液位计的核心部件，它能够感知液位的变化并将其转化为电信号。
控制电路接收传感器的信号并进行处理，然后输出给输出装置，从而实现对液位的监测和显示。
伺服式液位计的工作原理基于浮子测量的原理。
传感器中的浮子与液位的变化相连，当液位升高时，浮子也随之上升，反之亦然。
浮子上安装有磁性物质，传感器内部则安装有与之相配的磁性组件。
当浮子上升或下降时，磁性组件也会相应地上升或下降。
传感器内部的磁敏元件能够感知到磁场的变化，并将其转化为电信号。
这个电信号经过放大和处理后，传递给控制电路进行进一步的计算和分析。
控制电路会根据传感器的信号来确定液位的高低。
通过比较传感器信号与预设的标准信号，控制电路可以得出液位的准确数值。
然后，控制电路将这个数值转化为可视化的信号，并输出给输出装置。
输出装置通常是液晶显示屏或数字显示器，它能够将液位的数值以数字的形式显示出来。
通过输出装置，用户可以直观地了解液体的水平，并及时采取相应的措施。
除了浮子测量的原理，伺服式液位计还可以通过其它方式来实现液位的测量，例如电容测量、声波测量等。
但无论采用何种测量原理，伺服式液位计的工作原理都是通过传感器感知液位的变化，并将其转化为电信号，然后经过控制电路的处理和输出，最终实现对液位的准确测量和显示。
总结一下，伺服式液位计通过浮子测量等原理，实现对液位的准确测量。
传感器感知液位的变化，并将其转化为电信号，控制电路根据信号进行处理和分析，输出装置将液位的数值以数字的形式显示出来。
伺服式液位计在工业、农业等领域具有广泛的应用前景。
伺服液位计测量原理
伺服液位计测量原理伺服液位计是一种用于测量液体高度的仪器，它通过利用浮力原理和压力传感器来实现液位的精确测量。
在工业过程控制和监测中，液位的准确测量是非常重要的，因为它直接影响到生产过程的稳定性和效率。
伺服液位计的测量原理基于阿基米德原理，即物体浸入液体中所受到的浮力等于所排开的液体重量。
当液位上升时，浮子也随之上升，浮子的上升高度与液位的高度成正比。
浮子上安装有磁体，当浮子上升时，磁体也随之上升，与之相对应的磁性传感器会感应到磁体的位置变化。
通过测量磁性传感器的信号，就可以确定液位的高度。
除了浮力原理，伺服液位计还利用了压力传感器来提高测量的精确度。
压力传感器安装在液体容器的底部，当液位上升时，液体对容器底部的压力也会增加。
压力传感器会将这个压力变化转化为电信号，通过与磁性传感器的信号进行比较，可以得到更准确的液位测量结果。
伺服液位计的优点是测量精度高、稳定性好，适用于各种液体的测量，包括腐蚀性液体和高温液体。
它可以实时监测液位变化，及时提供准确的测量数据，为生产过程的控制和调整提供重要依据。
伺服液位计还具有一些特殊的功能和应用。
例如，它可以与控制系统相连，实现自动化控制，可以根据设定的液位范围来控制液体的注入或排出。
它还可以通过远程监控系统与计算机相连，实现远程数据传输和监控，方便对液位进行实时监测和分析。
伺服液位计是一种基于浮力原理和压力传感器的液位测量仪器，具有测量精度高、稳定性好等优点。
它在工业过程控制和监测中起着重要作用，可以提供准确的液位测量数据，为生产过程的控制和调整提供重要依据。
同时，伺服液位计还具有自动化控制和远程监控等特殊功能，进一步提高了其实用性和便利性。
854伺服液位计结构原理和安装
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854ATG伺服液位计磁鼓磁耦合
• 尺寸3 块磁铁构成 – 磁耦合滑步重量 1 kg – 磁耦合滑步检测 [WT] – 磁耦合校正 [CC] & [RM] • 与罐内气相完全隔离 – 安全 – 压力罐 – 危险的产品 • 保护测量重量的平衡系统 ..... – 机械震动和超重 • 磁鼓上的磁环 – 由永磁体做成 – 由两个轴承来支撑磁鼓 – 不要试图拆下磁环 – 保证磁环外观清洁
854ATG伺服液位计结构原理
伺服液位计调试
• 854ATG 液位测量精度 ：≤ ± 0.4mm 灵敏度 ：± 0.1mm • 854XTG 液位测量精度 ：≤ ± 1mm • 灵敏度 ：± 0.1mm
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S
S N S N S N S
S N
N
N
伺服液位计工作原理
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Document control number Honeywell Proprietary
伺服液位计测量原理-阿基米德原理
伺服液位计的测量原理可以分为称重和测距二个部分： 通常浮子重量为265g，当液位静止时，测量浮子处于被测液体的表面，测 量浮子的底部通常浸入液面1 ~2mm，所排开液体质量为15g。此时浮子受到 液体的15g浮力，钢丝上受力表现为265g－15g＝250g。 当液位下降时，浮子所受浮力减小，钢丝上拉力增加，拉力的改变传达至 力传感器上，当SUP板检测到力传感器的称重变化，驱动伺服电机带动测量鼓 逆时针转动，伺服电机以0.05mm的步幅放下钢丝，计数器记录了伺服电机的 转动步数，并自动地计算出浮子的位移量，即液位的变化量。 当液位上升时，这个过程相反。 油水界面的测量，只要将平衡张力改为95g，测量浮子则会自动地穿过油 层到达油水界面，通过测量浮子的位移量，即可算出水位的高度。
伺服液位计工作原理
伺服液位计工作原理
伺服液位计是一种常用的液位测量仪表，其工作原理基于液位和液压的平衡关系。
下面是伺服液位计的工作原理：
1. 设备结构：伺服液位计通常由液位感应器、传感器、电磁阀等组成。
2. 液位感应器：液位感应器通常安装在液体容器或槽的底部或侧面。
它可以通过浮球、浮子、纵型导线或电容传感器等来感应液位高度的变化。
3. 平衡系统：传感器将液位的变化转化为一个力的变化，送到平衡系统。
平衡系统通常由弹簧和活塞组成。
4. 作用力平衡：平衡系统中的弹簧使得活塞受到一个恒定的向上的力，该力与液位高度成正比。
当液位上升时，液位感应器感应到液位的变化，传感器会相应地改变作用于平衡系统的力，使得系统重新达到平衡状态。
5. 动态调节：当液位上升或下降时，平衡系统将相应地调整电磁阀的开度，从而调整液体进入或流出容器的速率，以维持液位的稳定。
6. 测量液位：通过监测电磁阀的开度或闭合程度，可以间接测量容器中的液位高度。
电磁阀的开度与液位高度成正比。
总之，伺服液位计通过感应液位的变化，通过控制液体的进出速率来维持液位的稳定。
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• 用户可以使用Honeywell Enraf公司的便携终端（PET），通过红外 线接口与液位计连接，或者利用Ensite组态调试软件，通过BPM通讯 总线很容易地对854系列伺服液位计进行远程调试和组态。
倾斜的稳液管将导致浮子在运行过程中和稳液管接触， 影响液位和密度的测量精度，如下图中的情况，将导致液位 计不能使用。
9 Document control number 牛牛 文档分享854XTG的保存
基本注意事项 注意854伺服液位计的包装箱内包括了
右图为854ATG安装图
3 Document controcument control number 牛牛 文档分享稳液管制作要求
1、稳液管必须竖直，偏心度不超过3mm。否则液位计可能无法正常工作。 2、稳液管必须笔直，如果是用多节钢管焊接构成，则不得存在变径和弯曲。 焊接必须使用套焊。整个导向管在罐底的投影必须是与管径一致且无变形的正圆! 3、稳液管内部必须光滑没有毛刺，焊缝必须清除干净；开孔后必须将毛刺清 除干净。
7 Document co纹管
焊 接
波纹管 焊接
8” 法兰 焊接
8 Document co0 Document contro箱
开箱和检查 在到货后开始检查包装，如果发现损坏应立即通知承 运商和销售商 不要丢弃包装箱。当仪表需要返回工厂维修或保修 时还需要用
装箱清单：
出厂设置表格 854 XTG 测量磁鼓（小心轻放！） 浮子（或单独包装） 安 装指南
*仪表的型号代码必须和定单相一致。 *当型号代码与定单不一致时请与代表商或Honeywell Enraf联系。
11 Document co计采用多功能模块化结构，可以接入多点平均温度 计、单点温度计和HART协议的压力信号，提供了完善的贸易交接计量 或者库存管理计量的测量方案。
• 用户还可以选择液位模拟信号输出、伺服密度测量、外接油水界面测 量设备的功能，可以实现各种不同的输入输出模式。
1 Document control number
• 随着储罐测量技术的日趋成熟， Honeywell Enraf 854系列伺服液 位 计在液化和轻质产品的测量方面，已经 成为全世界公认的行业标准。
2 Document co伺服液位计安装
854ATG伺服液位计的过程连 接为2”法兰连接，罐上过程连 接可以是6”或者8”法兰， 用 户可以通过标定接头 （ Calibration Chamber）实施 转 接。
5 Document control number 牛牛 文档分享稳液管制作要求
8 Document co一种密封方式：波纹管密封
液位计安装的电气要求
• 检查电源选择器选择的电压与854XTG标签以及现场所提供的电压是否一致 。 • 854 XTG的电源电压是220 Vac；电源功率 25 VA; • 频率: 50 - 60 Hz. Imax = 2 A • 电压变化范围允许 +10 % 到 -20 % • 按照当地的要求使用防爆型 (Ex-d) 或增安型 (Ex-e) 电缆密封。
测量磁鼓。这是一种精密的测量器件，必 须由合格的工程师来安装。磁鼓受到损坏 或者脏污将导致测量的误差。
储藏和开箱
储藏时，854 ATG 应该被保存在其原
始包装箱中，保存在室内。 储藏的温度应
该在-50
°C ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+85 °C之间
(-58 °F 和 +185 °F)。
当854 ATG 被安装调试后，不管罐是否开 始使用，建议使仪表处于通电状态。
• 安装液位计的法兰必须尽可能水平，水平度应好于0.5度，否则可能造成测量误差 • 854 XTG 液位计在罐上的安装方向 如下：但在稳液管上安装时，可以朝任意方向安装。
13 Document co、先进的储罐测量仪表
854系列伺服液位计遵从美国石油协会（API）和国际法制计量组织（ OIML）的标准进 行设计和生产制造，早已取得了包括中国在内的世界 主要国家的贸易交接计量认证和安全防爆认证，已经成为世界范围内 各类液体石化产品的贸易计量交接和库存管理应用的最佳选择。
液位计一般安装视图
12 Document control number
wHwowne.nyiwuwelk装
• 854 XTG的过程连接法兰是2” 150lbs ff的符合ANSI B16.5标准。底座可以通过标定接头 连 接到不同型号的法兰上。