流量物位.ppt

原理 沉筒所受到的浮力为 由力矩(杠杆)平衡原理，有 设弹簧的压缩系数为K, 变形为x，则有 当液位变化 Δh时，设弹簧的变化为ΔX ，当达到新的平衡时 ,有 三、差压式物位计 利用物料内静压力与物料深度或堆积高度成正比的关系进行测量。 液体密闭容器 液体敞开容器 固体称重仓 静压测量原理 差压液位检测原理 A H B PA p1= H? g + p2 Δp = p1-p2= H? g 式中： H—液位高度； ? —介质密度； g—重力加速度。 p2 p1 差压式液位变送器测量原理 利用测量容器底部和顶部的压差测液位。 设容器上部空间为干燥气体，其压力为p2，下部取压点压力为p2 ，则： 若被测容器是敞口的，则气相压力为大气压，只需将差压变送器的负压室通大气，或用压力变送器、或用压力表即可测量。因为压力变送器和压力表都是测量与大气压之差。 大气压 零点迁移 理想测量条件下，液位H=0时，变送器的输入压差信号?P=0，差压变送器的输出为零点信号4mA。零点是对齐的： H＝0时， ΔP = H?g =0， I0=4mA 应用时，由于差压变送器安装的实际情况限制，测量零点很难对齐，需要对差压变送器的零点进行迁移。 Δp = p1-p2 = ( h1?2g + H?1g + p0 ) －( h2?2g + p0 ) = H?1g - ( h2- h1)?2g 1、负迁移 如图所示，变送器和容器之间用隔离罐隔离时： 当 H =0时， Δp = - ( h2 - h1)?2g 此时，变送器应输出4mA以下，但变送器的输出只能是4~20mA. p1 p2 零点迁移的方法是，调节仪表上的迁移弹簧，以抵消固定压差 ( h2- h1)?2g 的影响。使：H =0 时， Δp =0 H ?p 0 I/mA ?p 4 20 I/mA ?p 4 20 H ?p 0 迁移前 迁移后 2、正迁移 有时变送器不能和容器底部安装在同一水平面上。如图所示，有：?P = Hρg ＋hρg H=0 时，?P =＋hρg H ?p 0 I/mA ?p 4 20 迁移的目的： 使变送器输出的起点与被测量起点相对应。 迁移同时改变了测量范围的上下限，相当于测量范围向正方向或负方向的平移。 此时需要迁移＋hρg H ?p 0 H ?p 0 四、电容式物位计 1.测量原理 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。 圆柱形电容器的电容量的表达式为： 图3-45 电容器的组成 1—内电极；2—外电极 3-46 非导电介质的液位测量 四、电容式物位计 电极间充入高度为H 的介质前后电容量的变化值为： C 的变化与液位高度H成正比。该法是利用被测介质的介电系数ε与空气介电系数ε0不等的原理进行工作,(ε-ε0)）值越大，仪表越灵敏。电容器两极间的距离越小，仪表越灵敏。 结论 四、电容式物位计 电容式液位计 电容（绳）式料位计 主要用于测量不导电流体。 液位的检测： 对非导电介质液位的测量，用双电极式。 对导电介质液位测量，金属容器的外壁即是电容的外电极。 料位的检测： 和导电介质液位测量一样，用单电极式。 ε ε0 非导电介质 导电介质 外电极 内电极 电极式物位计 利用物料的导电性能测量高低液位。 也可以用于导电性较弱的液体和潮湿固体。 电极 可见，充电(或放电)的平均电流与液位电容成正比，微安表的读数可反映液面的高低。 测量电容量可用交流电桥，也可用其他方法测定。 例如充放电法。流过微安表的平均电流为： ?E—矩形波电压幅度 f —矩形波频率 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。 六、核辐射式物位计 放射线通过介质时，其强度衰减与物质的吸收系数和介质层厚度有关： 目前，工业上使用的放射线物位计有连续式和间断式两种。 利用超声波在液体中传播有较好的方向性，且传播过程中能量损失较少，遇到分界面时能反射的特性，可用回声测距的原理，测定超声波发射后遇液面反射回来的时间，以确定液面的高度。 若速度v为已知常数，便可测时间 t 算出液面高度H。 v —超声波在液体中的传播速度 七、超声波物位计 注意事项： 确保反射波