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2020/3/26 热工测试技术 1 第五章 物位测量 § 5-1 物位检测的主要方法和分类 物位：容器（开口或密封）中液体介质液面 的高低（称为液位），两种液体介质的分界 面的高低（称为界面）和固体块、散粒状物 质的堆积高度（称为料位）。 2020/3/26 热工测试技术 2 液位计： 用来检测液位的仪表 界面计： 用来检测分界面的仪表 料位计： 用来检测固体料位的仪表 物位计 2020/3/26 热工测试技术 3 一、物位检测的主要方法 最直观的是直读式方法。 常用的物位检测方法： 1 、静压式物位检测 2 、浮力式物位检测 3 、电气式物位检测 4 、声学式物位检测 5 、射线式物位检测 2020/3/26 热工测试技术 4 二、物位检测的基本原理 1 、基于力学原理 敏感元件所受的力（压力）的大小与物位成 正比，它包括静压式、浮力式和重锤式物位 检测等 2020/3/26 热工测试技术 5 2 、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可获 得物位的信息。 这种检测原理包括声学法、微声法和光学法 等。 3 、基于某强度性物理量随物位的升高而变化 增加原理 例如：射线的吸收强度，电容器的电容量等。 2020/3/26 热工测试技术 6 § 5-2 静压式物位检测 一、检测原理 根据流体静力学原理，静止介质内某一点的 静压力与介质上方自由空间压力之差与该点 上方的介质高度成正比。 2020/3/26 热工测试技术 7 A B P P P ? ? ? 0 A P P ? g H P P P ? ? ? ? 0 B A 的上部为大气时 P 为 B 点的表压。 2020/3/26 热工测试技术 8 二、实现方法 1 、压力计式液位计 要求： ①压力指示值与液位高 度满足 ②液体密度为定值 g H P P P ? ? ? ? 0 B ③压力仪表与取压点（零液位）不在同一水 平位置时，应对其位置高差而引起的固定压 力进行修正。 2020/3/26 热工测试技术 9 2 、差压式液位计 要求： ①差压指示值受液体密 度和差压表的安装位置 影响 ②对安装位置引起的指 示偏差应用“量程迁 移”来解决。 2020/3/26 热工测试技术 10 3 、法兰式液位计 适用于具有腐蚀性 或含有结晶颗粒以 及粘度大、易凝固 的液体介质。 2020/3/26 热工测试技术 11 设差压变压器正、负压室所受到的压力分 别为 ? ? P P 和 g H P P 1 0 ? ? ? ? 0 P P ? ? g H P P P ? ? ? ? ? ? ? 三、量程迁移 （ 1 ）无迁移 2020/3/26 热工测试技术 12 可见， 当 H =0 时， ，差压变压器未受任何 附加静压； 当 时， 。 这说明差压变送器无需迁移。 0 ? ? P m ax H H ? m ax P P ? ? ? 2020/3/26 热工测试技术 13 （ 2 ）负迁移 当容器中液体上方空间的气体是可凝性的， 为保持负压室所受的液柱高度恒定，或者被 测介质有腐蚀性，为了引压管的防腐，常常 在差压变送器正、负压室与取压点之间分别 装有隔离罐，并充以隔离液（密度为 ）。 2 ? 2020/3/26 热工测试技术 14 0 1 2 1 P g H g h P ? ? ? ? ? ? 0 2 2 P g h P ? ? ? ? B g H g h g H g h P P P ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 2 1 2 1 ? ? ? ? ? ? g h h B 2 1 2 ? ? ? 2020/3/26 热工测试技术 15 0 0 ? ? ? ? -B P H 时， 当 差压变送器受到一个附加的负差压作用， 这就要设法消除 -B 的作用。 2020/3/26 热工测试技术 16 （ 3 ）正迁移 在实际安装差压变送器时，不能保证变送器 和零液位在同一水平面上。 设连接负压室与容器上部取压点的引压管中 充满气体，并忽略气体产生的静压力。 2020/3/26 热工测试技术 17 0 1 1 P g H g h P ? ? ? ? ? ? 0 P P ? ? C g H g H g h P P P ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 1 ? ? ? 2020/3/26 热工测试技术 18 由上式，当 H = 0 时， C P ? ? 差压变送器受到一个附加的正差压作用， 这就要设法消除 +C 的作用。 正负迁移的实质是通过迁移弹簧改变变送器 的零点，他的作用是同时改变量程的上、下 限，而不改变量程的大小。 2020/3/26 热工测试技术 19 2020/3/26 热工测试技术 20 § 5-3 浮力式物位检