物位检测仪表-2010-12-07-0950-1215

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过程检测系统
浮力式物位计
–其工作原理基于阿基米德定律，适用于液位检 其工作原理基于阿基米德定律， 其工作原理基于阿基米德定律 测。漂浮于液面上的浮子或浸没在液体中的浮 在液面变动时其浮力会产生相应的变化， 筒，在液面变动时其浮力会产生相应的变化， 从而可以检测液位。 从而可以检测液位。 • 恒浮力法：利用漂浮于液面上浮子随液面变 恒浮力法：利用漂浮于液面上 漂浮于液面上浮子随液面变 化位置而变化来检测液位。 化位置而变化来检测液位。 • 变浮力法：利用部分浸没于液体中的物体的 变浮力法：利用部分浸没 部分浸没于液体中的物体的 浮力随液位而变化来检测液位。 浮力随液位而变化来检测液位。 –有各种浮子式液位计、浮筒式液位计等。 有各种浮子式液位计、 有各种浮子式液位计 浮筒式液位计等。 –应用：二者均用于液位的检测。 应用： 液位的检测。 应用 二者均用于液位的检测
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正迁移
ρ0 当H=0时，正负压室 时 的差压△ 的差压△p>0，DDZ， III变送器输出 变送器输出>4mA； 变送器输出 ； ρ1 H 当H=Hmax时，正负压 室的差压 △p=Hmaxρ1g+C， ， h - + DDZ-III变送器输出 变送器输出 >20mA。 。 p + = Hρ1 g + hρ1 g + p 0 解决：量程迁移。 解决：量程迁移。 p− = p0 办法： 办法：DDZ-III,调节 调节 迁移弹簧， 迁移弹簧，使△p=C ∆p = p+ − p− = Hρ1 g + hρ1 g = Hρ1 g + C 输出为4mA。 时，输出为 。
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物位检测的作用 确定容器中被测介质的储存量， ① 确定容器中被测介质的储存量，以保证生 物料平衡， 经济核算提供可 产过程的物料平衡 也为经济核算 产过程的物料平衡，也为经济核算提供可 靠依据； 靠依据； ② 通过物位检测并加以控制可以使物位维持 通过物位检测并加以控制可以使物位维持 在规定的范围内，保证产品的产量和质量， 在规定的范围内，保证产品的产量和质量， 保证安全生产； 保证安全生产； 对物位上下极限位置进行报警 上下极限位置进行报警， ③ 对物位上下极限位置进行报警，保证安全 生产。 生产。
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静压式液位计的量程迁移（复习） 静压式液位计的量程迁移（复习）
• 量程迁移：液位计安装位置与零液位不在同一水 量程迁移：液位计安装位置 安装位置与零液位不在同一水 平面或液位计和取压点之间有隔离罐 隔离液） 隔离罐（ 平面或液位计和取压点之间有隔离罐（隔离液） 会产生附加静压。这时， 时，会产生附加静压。这时，可通过计算进行校 或对压力(差压)变送器进行零点调整， 正，或对压力(差压)变送器进行零点调整，使它 在只受附加静压(静压差)时输出为“ 的方法。 在只受附加静压(静压差)时输出为“零” 的方法。 量程不变） （量程不变） • 无迁移 • 负迁移 • 正迁移
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声学式物位计
– 利用超声波在介质中的传播速度及在不同相界 利用超声波在介质中的传播速度及在不同相界 传播速度 面之间的反射特性来检测物位。 反射特性来检测物位 面之间的反射特性来检测物位。 – 应用：液位和料位的检测都可以用此方法。 应用：液位和料位的检测都可以用此方法 的检测都可以用此方法。
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• 物位检测仪表的分类： 物位检测仪表的分类：
– 由于被测对象种类繁多，检测的条件和环境也 由于被测对象种类繁多， 有很大差别，所以物位检测的方法有多种多样， 有很大差别，所以物位检测的方法有多种多样， 以满足不同生产过程的测量要求。 以满足不同生产过程的测量要求。 – 物位检测仪表按测量方式可分为连续测量和定 物位检测仪表按测量方式 按测量方式可分为连续测量和定 点测量两大类。 点测量两大类。
按原理分类
力学 静压式 浮力式 重锤式
相对变化 声学法 微波法 光学法
强度性物理量 电容法 射线法
F（或P）∝物位 （ ）
距离∝ 距离∝物位
强度性物理量∝ 强度性物理量∝物位
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直接式物位检测方法
• 直读式：在容器上开一些窗口（称为视镜） 直读式：在容器上开一些窗口（称为视镜） 进行观测。直接显示容器中物位的高度。 进行观测。直接显示容器中物位的高度。 • 连通玻璃管（玻璃板）式：液位检测。 连通玻璃管（玻璃板） 液位检测。 • 特点：可靠、结果准确；用于压力不高、 特点：可靠、结果准确；用于压力不高、 现场指示的场合。 现场指示的场合。
• 连续测量方式能持续测量物位的变化。 连续测量方式能持续测量物位的变化 方式能持续测量物位的变化。 • 定点测量方式则只检测物位是否达到上限、下限或 定点测量方式则只检测物位是否达到上限、 方式则只检测物位是否达到上限 某个特定位置，定点测量仪表一般称为物位开关 物位开关。 某个特定位置，定点测量仪表一般称为物位开关。
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电气式物位计
– 把敏感元件做成一定形状的电极置于被测介质 电极之间的电气参数， 电阻、电容等 中，则电极之间的电气参数，如电阻、电容等， 随物位的变化而改变。 随物位的变化而改变。 – 应用：液位、料位、有时还可用于界位的检测。 应用：液位、料位、有时还可用于界位的检测。 界位的检测
检测方法分类 物位检测仪表有直读式、 分类， – 按检测方法分类，物位检测仪表有直读式、静 压式、浮力式、电气式、声学式、射线式等。 压式、浮力式、电气式、声学式、射线式等。 – 按检测原理的不同，可归类为如下几类。 检测原理的不同，可归类为如下几类。
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腐蚀性、含有结晶颗粒以及粘度大、 腐蚀性、含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固液体介质
法兰式差压变送器 省去引压导管 产生附加静压（量程迁移） 产生附加静压（量程迁移）
敏感元件：金属膜盒； 敏感元件：金属膜盒； 传压介质： 传压介质：硅油等 毛细管： 毛细管：连接膜盒与测量室
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物位检测方法
静压式 浮力式 电气式 声学式 射线式 其它：微波、光学、重锤、 其它：微波、光学、重锤、磁致伸缩法
直接法 间接法 连续测量 定点测量 力学 相对变化 强度性物理量
物位检测仪表
静压式液位计 浮力式液位计 按原理分类 电容式物位计 超声波物位计 其它：射线式、微波式、 其它：射线式、微波式、磁致伸缩式
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β
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射线式物位计
–放射性同位素所放出的射线(如β射线、γ射线 放射性同位素所放出的射线( 射线、 放射性同位素所放出的射线 穿过被测介质(液体或固体颗粒) 等)穿过被测介质(液体或固体颗粒)因被其吸收 而减弱，吸收程度与物位有关 与物位有关。 而减弱，吸收程度与物位有关。 –应用：利用这种方法可实现物位的非接触式检测。 应用： 非接触式检测 应用 利用这种方法可实现物位的非接触式检测。
物位检测仪表的使用
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3.4.1 概述
物位的定义、物位检测的作用、 物位的定义、物位检测的作用、物位 检测方法和分类、 检测方法和分类、常用物位检测仪表
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• 物位的定义： 物位的定义： – “物位”一词统指设备和容器中液体或固体物料 物位” 的表面位置。 的表面位置。 –对应不同性质的物料又有以下的定义。 对应不同性质的物料又有以下的定义。 对应不同性质的物料又有以下的定义 • 1、液位指设备和容器中液体介质表面的高低。 液位指设备和容器中液体介质表面的高低 指设备和容器中液体介质表面的高低。 料位指设备和容器中所储存的块状 指设备和容器中所储存的块状、 • 2、料位指设备和容器中所储存的块状、颗粒 或粉末状固体物料的堆积高度。 或粉末状固体物料的堆积高度。 • 3、界面指相界面位置。容器中两种互不相溶 界面指相界面位置 指相界面位置。 的液体，因其重度不同而形成分界面，为液的液体，因其重度不同而形成分界面，为液液相界面；容器中互不相溶的液体和固体之间 液相界面； 的分界面，为液-固相界面。 的分界面，为液-固相界面。液-液、液-固相 界面的位置简称界面。 界面的位置简称界面。 –物位是液位、料位、界位的总称。对物位进行测 物位是液位 物位是液位、料位、界位的总称。 指示和控制的仪表， 物位检测仪表。 量、指示和控制的仪表，称物位检测仪表。
p − = p0
变送器输出为4mA； 当H=0时，正负压室的差压△p=0，DDZ-III变送器输出为 时 正负压室的差压△ ， 变送器输出为 ； 正负压室的差压△ 当H=Hmax时，正负压室的差压△p=Hmaxρ1g，DDZ-III变送器输出 ， 变送器输出 为20mA。 。
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负迁移
ρ0 当H=0时，正负压室的差 时 压△p<0，DDZ-III变送器 ， 变送器 输出<4mA； 输出 ； 当H=Hmax时，正负压室的 差压△ 差压△p=Hmaxρ1g-B， ， DDZ-III变送器输出 变送器输出 <20mA。 。 解决：量程迁移。 解决：量程迁移。
ρ2
ρ1
h2 ρ2 +
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