液位计原理以及分类 ppt课件
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器输出信号为4mA 当H= Hmax时，差压ΔPmax=ρgHmax，
变送器的输出信号为20 mA，
液位计原理以及分类
18
负迁移
差压变送器的正、负压室的压力分别为
P P 气 H1gh 12g
PP气h22g
正、负压室的压差为
P P P H 1 g ( h 2 h 1 )2 g
5）雷达液位计 波的反射原理
液位计原理以及分类
直读式: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
液位计原理以及分类
直读式液位计的类型
玻璃管液位计.
玻璃板液位计. 磁翻板液位计
.
液位计原理以及分类
玻璃管、玻璃板液位计在CPC应用 STU
液位计原理以及分类
液位计原理以及分类
2017.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2.28
物位
物位
02 料位：容器中固体或颗粒状 物质的堆积高度 .
液位计原理以及分类
液位计的选用因素
温度、压力、安 装条件、液位的 变化速度等
测量范围、精度、 安全防腐 、 显 示方式、 远距离 指示、可靠性等
• 被测物质的物理、
化学性质
测量和控制
液位计原理以及分类
磁翻板液位计
液面
腔体内有液体 管中无液体 指示器
磁藕合
密封玻璃管 标尺
液位计原理以及分类
磁翻板液位计
液位计原理以及分类
磁翻板液位计
消防泵 柴油储罐
应用
开闭排
STU
液位计原理以及分类
磁翻板液位 计
液位计原理以及分类
磁翻板液位变送器
磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的 电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该 电流沿导丝传播时会在波导丝的周围产生脉 冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测 杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位 的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久 磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁 场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使 得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在 的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固 定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。 通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精
双法兰式 单法兰式
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液—位变计送原理器以及分类
20
静压式液位计在CPC的应用
乙酸罐
注水泵
液位计原理以及分类
非接触液位计
γ 射线液位计 工作原理：放射性同位素能放出射线——粒子流。粒 子流能穿透一定厚度的物质。粒子流克服碰撞和阻力 ，消耗动能，如果动能不等于0，射线就能穿透物质 。入射强度，随介质厚度的增加，射线强度按指数规 律缩减。
确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。
液位计原理以及分类
磁致伸缩线 压磁传感器
静压式液位计
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（P= ρgh ），因此通过测容器中液体 的压力即可测算出液位高度。
液位计原理以及分类
敞口容器
多用直接测量容器底部压力的方法。如图所示，测压仪表通过导压 管与容器底部相连，由测压仪表的压力指示值，便可推知液位的高 度。
液位计原理以及分类
要求
液位计的种类及原理
按其工作原理可分为下列几种类型： 1）人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体液位测量的基本方法。
2）直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。
3) 静压式 它根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静压力的 变化的原理测量物位。 4) 非接触式液位计 核辐射式 它根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层 的厚度变化而变化的原理来测量液位。
液位计原理以及分类
17
零点迁移
（1）压力表安装位置与容器底部不在同一高度 （2）导压管存在液柱
无迁移
特征：差压变送器的正压室取压口正好与 容器的最低液位（Hmin=0）处于同一水 平位置。作用于变送器正、负压室的差压 ΔP与液位高度H的关系为ΔP=Hρg。 当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变送
液位计原理以及分类
非接触液位计
适用范围：
特别适用于存在淋雨、液 滴及液面波动的高压容器 内的液位测量。 适用于高温、高压、腐蚀 性强、毒性大、烟雾大等 一般仪表仪表不能或难以 使用的复杂、恶劣工况下 料位的测量
液位计原理以及分类
非接触液位计
液位计原理以及分类
雷达液位计
雷达液位计的电磁脉冲以光 速沿导波管，当遇到被测介 质表面时，雷达液位计的部 分脉冲被反射形成回波并沿 相同路径返回到脉冲发射装 置，发射装置与被测介质表 面的距离同脉冲在其间的传 播时间成正比，经计算得出 液位高度。
注水泵
液位计原理以及分类
天然气分 液罐
磁翻板液位计
磁翻板液位计和被测容器 形成连通器，保证被测量容器 与测量管体间的液位相等。当 液位计测量管中的浮子随被测 液位变化时，浮子中的磁性体 与显示条上显示色标中的磁性 体作用，使其翻转，红色（或 其他颜色）表示有液，白色表 示无液，以达到就地准确显示 液位的目的。
压力表测量液位原理
其关系为 PHg
式中 P—测压仪表指示值 H—液位的高度ρ—液体的密度g—重力加速度
液位计原理以及分类
15
密闭容器
测量容器底部压力，除与液面高度有关外，还与液面上部介 质压力有关，其关系为
p0
H 3
1
1—容 器 ；
2—差 压 传 感 器 ；
3—液 位 零 面
＋－ 2
PP0Hg
式中 P0、P+——分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。
PP 液位 计P 原理0以 及分H 类 g
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正迁移
变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0）不在
同一水平位置
正、负压室的压力分别为
P P 气 H g h 1g
P P气
正、负压室的压差为
P P P H g h 1g
当被测液位H=0时，ΔP=h1ρg >0，从而使变送器在H=0时输出电流 大于4 mA；H=Hmax时，输出电流大于20 mA。
当被测液位H=0时，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<0，使变送器在
H=0时输出电流小于4 mA；H=Hmax时，输出电流小于20
mA 液位计原理以及分类
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用法兰式差压变送器测量液位
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 用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器，如下图 所示。
变送器的输出信号为20 mA，
液位计原理以及分类
18
负迁移
差压变送器的正、负压室的压力分别为
P P 气 H1gh 12g
PP气h22g
正、负压室的压差为
P P P H 1 g ( h 2 h 1 )2 g
5）雷达液位计 波的反射原理
液位计原理以及分类
直读式: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
液位计原理以及分类
直读式液位计的类型
玻璃管液位计.
玻璃板液位计. 磁翻板液位计
.
液位计原理以及分类
玻璃管、玻璃板液位计在CPC应用 STU
液位计原理以及分类
液位计原理以及分类
2017.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2.28
物位
物位
02 料位：容器中固体或颗粒状 物质的堆积高度 .
液位计原理以及分类
液位计的选用因素
温度、压力、安 装条件、液位的 变化速度等
测量范围、精度、 安全防腐 、 显 示方式、 远距离 指示、可靠性等
• 被测物质的物理、
化学性质
测量和控制
液位计原理以及分类
磁翻板液位计
液面
腔体内有液体 管中无液体 指示器
磁藕合
密封玻璃管 标尺
液位计原理以及分类
磁翻板液位计
液位计原理以及分类
磁翻板液位计
消防泵 柴油储罐
应用
开闭排
STU
液位计原理以及分类
磁翻板液位 计
液位计原理以及分类
磁翻板液位变送器
磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的 电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该 电流沿导丝传播时会在波导丝的周围产生脉 冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测 杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位 的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久 磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁 场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使 得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在 的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固 定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。 通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精
双法兰式 单法兰式
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液—位变计送原理器以及分类
20
静压式液位计在CPC的应用
乙酸罐
注水泵
液位计原理以及分类
非接触液位计
γ 射线液位计 工作原理：放射性同位素能放出射线——粒子流。粒 子流能穿透一定厚度的物质。粒子流克服碰撞和阻力 ，消耗动能，如果动能不等于0，射线就能穿透物质 。入射强度，随介质厚度的增加，射线强度按指数规 律缩减。
确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。
液位计原理以及分类
磁致伸缩线 压磁传感器
静压式液位计
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（P= ρgh ），因此通过测容器中液体 的压力即可测算出液位高度。
液位计原理以及分类
敞口容器
多用直接测量容器底部压力的方法。如图所示，测压仪表通过导压 管与容器底部相连，由测压仪表的压力指示值，便可推知液位的高 度。
液位计原理以及分类
要求
液位计的种类及原理
按其工作原理可分为下列几种类型： 1）人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体液位测量的基本方法。
2）直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。
3) 静压式 它根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静压力的 变化的原理测量物位。 4) 非接触式液位计 核辐射式 它根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层 的厚度变化而变化的原理来测量液位。
液位计原理以及分类
17
零点迁移
（1）压力表安装位置与容器底部不在同一高度 （2）导压管存在液柱
无迁移
特征：差压变送器的正压室取压口正好与 容器的最低液位（Hmin=0）处于同一水 平位置。作用于变送器正、负压室的差压 ΔP与液位高度H的关系为ΔP=Hρg。 当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变送
液位计原理以及分类
非接触液位计
适用范围：
特别适用于存在淋雨、液 滴及液面波动的高压容器 内的液位测量。 适用于高温、高压、腐蚀 性强、毒性大、烟雾大等 一般仪表仪表不能或难以 使用的复杂、恶劣工况下 料位的测量
液位计原理以及分类
非接触液位计
液位计原理以及分类
雷达液位计
雷达液位计的电磁脉冲以光 速沿导波管，当遇到被测介 质表面时，雷达液位计的部 分脉冲被反射形成回波并沿 相同路径返回到脉冲发射装 置，发射装置与被测介质表 面的距离同脉冲在其间的传 播时间成正比，经计算得出 液位高度。
注水泵
液位计原理以及分类
天然气分 液罐
磁翻板液位计
磁翻板液位计和被测容器 形成连通器，保证被测量容器 与测量管体间的液位相等。当 液位计测量管中的浮子随被测 液位变化时，浮子中的磁性体 与显示条上显示色标中的磁性 体作用，使其翻转，红色（或 其他颜色）表示有液，白色表 示无液，以达到就地准确显示 液位的目的。
压力表测量液位原理
其关系为 PHg
式中 P—测压仪表指示值 H—液位的高度ρ—液体的密度g—重力加速度
液位计原理以及分类
15
密闭容器
测量容器底部压力，除与液面高度有关外，还与液面上部介 质压力有关，其关系为
p0
H 3
1
1—容 器 ；
2—差 压 传 感 器 ；
3—液 位 零 面
＋－ 2
PP0Hg
式中 P0、P+——分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。
PP 液位 计P 原理0以 及分H 类 g
16
正迁移
变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0）不在
同一水平位置
正、负压室的压力分别为
P P 气 H g h 1g
P P气
正、负压室的压差为
P P P H g h 1g
当被测液位H=0时，ΔP=h1ρg >0，从而使变送器在H=0时输出电流 大于4 mA；H=Hmax时，输出电流大于20 mA。
当被测液位H=0时，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<0，使变送器在
H=0时输出电流小于4 mA；H=Hmax时，输出电流小于20
mA 液位计原理以及分类
19
用法兰式差压变送器测量液位
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 用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器，如下图 所示。