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* * * * * * * * * * * * * * * * * * 中山大学 中山大学 化工仪表及自动化张冰剑 第四章 物位检测 内容提要 物位检测的意义及主要类型 压差式液位计 工作原理 零点迁移问题 其他物位计 电容式物位计 称重式液罐计量仪 * 第一节 物位检测的意义及 主要类型 * 几个概念 液位 料位 液位计 料位计 界面计 按其工作原理分为 直读式物位仪表 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电容式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物位仪表 光学式物位仪表 称重式计量仪　 * 第二节 差压式液位计 * 将差压变送器的一端接液相，另一端接气相 因此： 1. 工作原理 * 当用差压式液位计来测量液位时： 若被测容器是敞口的,气相压力为大气压,则差压计的负压室通大气就可以了,这时也可以用压力计来直接测量液位的高低； 若容器是受压的,则需将差压计的负压室与容器的气相连接。以平衡气相压力 pA的静压作用。 * 在使用差压变送器测量液位时，一般来说： 实际中，正、负室压力p1、p2分别为 则 2. 零点迁移问题 * 迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。 迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。 迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不改变量程的大小。 * 正、负迁移 负迁移 正迁移 “A” 为正迁移；“B”为负迁移。 * 测量范围为0～5kPa 差压变送器输出4mA到20mA A：无迁移 b：负迁移（2kPa） c：正迁移（2kPa） 正、负迁移 * 例题分析 某贮罐内的压力变化范围为12~15MPa，要求远传显示，试选择一台DDZ-Ⅱ型压力变送器 (包括准确度等级和量程)。如果压力由12MPa变化到15MPa，问这时压力变送器的输出变化了多少?如果附加迁移机构,问是否可以提高仪表的准确度和灵敏度?试举例说明之。 已知DDZ-Ⅱ型压力变送器的规格有： 0～10，16，25，60，100 （MPa） 精度等级均为0.5级， 输出信号范围为0～10mA。 * 解： 由已知条件，最高压力为15MPa，若贮罐内的压力是比较平稳的，取压力变送器的测量上限为 若选择测量范围为0～25MPa、准确度等级为0.5级,这时允许的最大绝对误差为 * 由于变送器的测量范围为0～25MPa，输出信号范围为0～10mA,故压力为12MPa时,输出电流信号为 压力为15MPa时，输出电流信号为 当贮罐内的压力由12MPa变化到15MPa时,变送器的输出电流只变化了1.2mA。 * 如果确定正迁移量为7MPa，则变送器的量程规格可选为16MPa。那么此时变送器的实际测量范围为7～23MPa，即输入压力为7MPa时，输出电流为0mA；输入压力为23MPa时，输出电流为10mA。这时如果输入压力为12MPa，则输出电流为 输入压力为15MPa时,输出电流为 * 由此可知，当输入压力由12MPa变化到15MPa时，输出电流变化了1.875mA，比不带迁移机构的变送器灵敏度提高了。 变送器的准确度等级仍为0.5级，此时仪表的最大允许绝对误差为(23-7)×0.5% = 0.08MPa，所以，由于加了迁移机构，使仪表的测量误差减少了。 加上迁移机构，可以改变测量的起始点，提高仪表的灵敏度 (只不过这时仪表量程也要作相应改变)。 * 第三节 其他液位计 * 1. 电容式物位传感器 两圆筒间的电容量C： 当 D 和 d 一定时，电容量 C 的大小与极板的长度 L 和介质的介电常数ε的乘积成比例。 通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不同液体的分界面。 * 1—内电极；2—外电极； 3—绝缘套；4—流通小孔 当液位为零时， 当液位上升为H时， 非导电介质液位的测量 * 用电极棒及容器壁组成电容器的两极来测量非导电固体料位。 1—金属电极棒；2—容器壁 电容量变化与料位升降的关系为： 固体块状颗粒体及粉体料位的测量 * 优点 电容物位计的传感部分结构简单、使用方便。 缺点 需借助较复杂的电子线路。 应注意介质浓度、温度变化时，其介电系数也要发生变化这种情况。 电容式物位传感器的优缺点 * 2. 称重式液罐计量仪 1—下波纹管；2—上波纹管；3—液相引压管；4—气相引压管；5—砝码；6—丝杠；7—可逆电机；8—编码盘；9—发讯器 * 由于 杠杆平衡时 如果液罐是均匀截面 * 结 束 ！ * * * * * * * 中山大学 中山大学 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *