物位检测要点.ppt

* * 图7-10 电容式物位计原理 如图7-10电容式物位计原理： 无液部分电容： 有液部分电容： 总电容： 所以： 可见，电容变化量与液位变化成正比。(ε2－ε1)值越大，灵敏度越高。 * * 组成：测量电极和测量电路组成 测量电极的型式：随被测介质的不同而不同。 非导电液体液位测量 同心套筒电极，外电极开许多孔 1-内电极 2-外电极 3-绝缘套 非导电固体料位测量 1-内设的金属棒内电极 2-金属容器壁作外电极构成同心电容器 导电液体液位测量 1-带绝缘套的金属棒作内电极 2-绝缘套管 4-导电液体作3-外电极 粘度大的液体容易粘上，造成虚假液位 * * 测量电路（电容的检测）：有交流电桥法、充放电法和谐振电路法，可以输出标准电流信号，实现远距离传送。 特点：电容式物位计一般不受真空、压力、温度等环境条件的影响；安装方便、结构牢固，易维修；价格较低。但不适合于以下介质：介电常数随温度等影响而变化、介质在电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等。 (ε2－ε1)值越大，灵敏度越高。 由于电容变化量比较小，所以对于电容式物位检测的关键是要检测出电容量。 * * 声波式一种机械波，是机械振动在介质中的传播过程，当振动频率在十余赫到万余赫时可以引起人的听觉，称为闻声波；更低频率的机械波称为次声波；20kHz以上频率的机械波称为超声波。物位检测一般应用的都是超声波。 超声波用于物位检测主要利用了它的以下性质： 和其他声波一样，超声波可以在气体、液体及固体中传播，且有各自的传播速度。 声波在介质中传播时会被吸收而衰减，气体吸收最强而衰减最大，液体其次，固体吸收最小。 声波传播时的方向性随声波的频率的升高而变强，发射的声束也越尖锐，超声波近似直线传播，具有很好的方向性。 当声波从一种介质向另一种介质传播时，因为介质密度不同，声波传播速度不同，分界面上有反射和折射现象。 2.超声式物位计——声学式物位检测 * * 原理：利用声波的某些特性制成，如： 声波阻断式—固体、液体或气体对声波的吸收能力不同（气体最大），由接收的超声波可知物体是否达到预定位置，可实现报警或定位检测。 回波测距法—声波在介质中的传播有一定的速度，但在密度不同的介质分界面处会产生反射和折射。从发射超声波到收到反射回波的时间间隔与分界面位置有关，从而测得物位。 分类：（针对回波测距法） 固介式、液介式、气介式 组成： 超声换能器（由压电材料制称，完成电能和超声能的可逆转换，可以是接、收分开的双探头方式也可以是自发自收的单探头方式）。 电子装置（用于产生电信号以激励超声换能器发射超声波，并接收和处理经超声换能器转换的电信号。） * * 补偿：由于超声波在介质中的传播速度易受温度和成分变化的影响，从而影响物位的测量，因此需要补偿。可以在超声换能器附近安装温度传感器，自动补偿因温度变化对物位测量的影响，还可以使用校正器，定期校正声速。 特点：无机械可动部件，安装维修方便；超声换能器寿命长；可以实现非接触式测量、物位的定点测量，适合于有毒、高粘度及密闭容器物位的测量；对环境适应能力强，应用广泛。 H 探头 如图为液介式超声波物位计的测量原理： c为超声波在介质中的传播速度，精确测量时间t后，可求得液位 由超声波换能器到液面的距离H可由下式求出： * * 3.核辐射式物位计——射线式物位检测 放射性同位素在蜕变的过程中会发射出α、β、γ三种射线。γ射线穿透能力最强，电离能力最弱。由于射线的可穿透性，常用于情况特殊或环境条件恶劣的场合实现各行总参数的非接触式检测，如位移、材料厚度、流体密度、流量和物位等的检测。 原理：射线在穿透物质时，它的强度随物质层的厚度指数降低，只要测出通过物质前后的辐射强度，就可知厚度（物位）。射线射入一定厚度的介质时，其强度与厚度的关系： 不同的介质对射线的吸收能力不同，当射线源与被测介质确定后，则I0和μ （吸收系数） 确定，测量射线通过物体后的辐射强度I即可测得物位。 * * 组成：射线源、防护容器、射线检测器、电子转换和指示电路 ● 检测器 前置放大 整形 计数 显示 放射源 被测物 电子转换 指示 放射源：一般为γ射线源，钴（Co)或铯（Cs)。 射线检测器：可将射线的强度转换为电信号。 电子电路：接收检测器输出的脉冲信号，进行转换处理后输出与被测物位相应的标准信号。 * * 检测方式：有固定安装式和随动式两种 特点：具有非接触式测量的特点，可用于高温高压、真空密闭等各种容器中液体或固体物料的物位测量；可适应腐蚀、有毒、高粘度、爆炸性等各种困难介质和高温、高湿、多粉尘、强干扰等恶劣的工作条件。其放射性安全防护措施需按有关规范操作。 a)自动跟踪方式：电机带动射线源和接受器沿导轨随物位的变化而升降，且始终保持同一高度，可连续测