过程检测技术及仪表第2章4节物位测量.ppt

概述 物位几个概念： 概述 意义： 确定容器内储存量。 通过测量达到控制物位。火力发电锅炉汽包水位:锅炉安全、汽轮发电机 概述 常用的物位仪表分类: 直读式物位仪表：玻璃管液位计、玻璃板液位计等。 差压式物位仪表：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理而工作。 浮力式物位仪表：利用浮子高度或浮力随液位高度而变化的原理工作。 电磁式物位仪表：使物位的变化转换为一些电量的变化，如电容 核辐射物位仪表：利用射线透过物料时其强度随物质层的厚度而变化的原理 声波式物位仪表：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波反射距离的不同，测出这些变化就可测知物位。根据工作原理分为声波遮断式、反射式和阻尼式。 光学式物位仪表：利用物位对光波的遮断和反射原理工作 …… 概述 物位仪表检测原理可归纳为以下三类: 基于力学原理:敏感元件所受到的力（压力）的大小与物位成正比，如静压式、浮力式 基于相对变化原理:当物位变化时，物位与容器底部或顶部的距离发生改变，通过测量距离的相对变化来测量物位。如声学法、光学法。 基于某强度性物理量随物位的升高而增加原理:如射线法。 浮力式液位计 原理：利用浮力原理,是基于液体的浮力使浮子随着液位的变化上升或下降而测量液位。 适用于液 位的检测。 分类：浮子有很多种形式，常用的按结构原理和浮子形状可分为：浮球液位计、浮筒液位计、钢带液位计、磁浮子液位计和磁翻板液位计。 浮力式液位计 浮力式液位计又可分为恒浮力式和变浮力式两类。?? 1. 变浮力式液位计??? 变浮力式亦称筒式液位计，当液面区别时，沉筒浸泡于液体内的体积有区别，因而所受浮力区别而产生位移，通过机械传动转换为角位移来量测液位。 此类仪表能以便于远传和自动调节。 ?2. 恒浮力式液位计 恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降，它的特点是结构简易、价格较低，适于各种贮罐的测量。 浮筒液位计 测量原理：1、如图所示，将一截面相同，质量为m的圆筒形空心金属浮筒悬挂在弹簧上，当h＝0时，浮筒的重量被弹簧的反作用所平衡。当液位变化使浮筒的一部分被液位浸泡时，由于受到液位的浮力作用而使浮筒向上移动，直到与弹簧的反 作用力重新平衡。设此时弹簧的 位移为△x，弹簧刚度为c，则 浮筒液位计 2、弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。限位开关的仪表即可实现液位信号的报警功能。 浮筒液位计 浮筒液位计使用和特点 1、适用于高温，高压的场合 2、精度较高（精度等级0.5） 、可靠性好、调整方便、测量范围广、经久耐用。 3、适合工艺流程中敞口或带压容器内的液位、界位、密度的连续测量。 4、该仪表带二线制4～20mA输出和HART传输协议输出； 5、有本安型、隔爆型、液晶指示型、电池型多种产品，安装形式多样。 6、智能式的具有参数设定、故障提示等功能 电动浮筒液位变送器 概述 可广泛适用于石油、化工、制药等工业中常压或带压容器内各种液体液位、分层界面的连续测量。 只输出电信号，需与显示仪表配套测量液位。 浮筒是一根直径均匀，长度与测量范围相同的密封金属管，如下图，属变浮力式仪表。 电动浮筒液位变送器 测量原理 变送器是借助于阿基米德定律（浮力原理）及力平衡原理而工作的。 被测液面高度的浮筒悬挂在下杠杆端部，液位上升时，浮筒沉浸在液体中，并受到阿基米德定律向上的浮力作用。 当液位变化时，支承点杠杆力也发生变化，通过称重传感器测得浮筒浮力的大小，即可得到液面的高度。经转换，输出与液位高度成比例的4～20mA.DC标准信号。远传至控制室，实现远程液位显示或工艺流程的控制。 电动浮筒液位变送器 电动浮筒液位变送器分标准型和智能型两种。 智能型电动浮筒液位变送器结构和组成： 　　由检测、转换和变送器三部分组成。检测部分由浮筒、浮筒室、连杆组件等部分组成；转换部分由杠杆系统、传感器等组成；变送器部分由A/D、D/A转换、微处理器及信号输出电路等部分组成。 电动浮筒液位变送器 电动浮筒液位变送器特点和使用 1、针对不同的介质和测量要求，变送器设有密度及零点、量程调节电位器，以便对输出信号进行调整。 2. 测量精度较高：±0.5%---±1.5%(FS)；灵 敏 度为0.05%； 3． 输出信号：标准型：4～20mA.DC, 二线制；24V.DC供电 ；智能型：4～20mA，叠加符合HART协议的数字信号 ； 4、要防止变送器受强烈振动或冲击； 5、对于易凝、易结晶、易沉淀及粘度较大的被测介质应选用带保温夹套式，现场应备有蒸汽管线 ； 6、传输电缆与变送器引入装置在连接处需加挠性保护管，变送器端子连接处应加绝缘套管。 7、变送器外壳必须良好接地 ，工作环境温度最高不得超过60℃