建筑环境测试技术之6物位测量.ppt

第六章 物位测量 压力测量回顾 压力测量概念 三种测量方法 平衡法 变形法 电气法 电气式压力检测－－－应变式 应变片 在受压时形状发生变化，电阻因而变化 结构：弹性元件+应变片 弹性元件：金属膜片，弹簧管等 应变片：金属丝或铂 之间粘接 原理 弹性元件产生形变，应变片随形变而电阻变化 压阻式压力传感器示意图 核心部件－圆形单晶扩散硅膜片 布置四个扩散电阻，形成电桥 结构－相对封闭两个腔 分别接测量端和参考端 压力差形成单晶硅膜片变形 电桥失去平衡 测量输出电压 第六章 物位测量 两种物位测量要求： 点式物位测量： 在一个离散的预先设定的物位点上进行监测。 连续式物位测量 监测全量程的物位连续变化。为了达到控制目的，控制点可以设定在全量程0％到100％之间的任何一个点。 油水界面计　　　　　　　浮球液位计　　　　　高精度金属色带液位计　 物位测量方法分类 主要分类 静压式物位检测 浮力式液位检测 电气式物位检测 声学式物位检测 射线式物位检测 第一节 静压式物位检测 一．静压法测量原理 二．压力式液位计（开口容器得液位测量） 1．用压力表测量液位： 2．法兰式压力变送器测量液位：用于粘度大、有沉淀、易结晶、易凝固或具有腐蚀性的介质，为防止导压管堵塞或腐蚀仪表，采用法兰式压力变送器。 三．差压式液位计（密闭容器的液位测量） 抵消了容器上部压力变化对测量的影响。 四、静压式的“量程迁移” 原理 要求：取压点与压力检测仪表在同一水平高度 限制：安装位置及实际条件，产生附加静压误差 方法 受附加压力时仪表输出为“0” 图6.2.6差压变送器的正负迁移示意图 实质：通过迁移弹簧改变变送器零点，从而同时改变量程的下限和上限而量程保持不变。 1．无迁移： 2．负迁移： 形成原因：容器中液体上方空间气体可凝，或为防腐加隔离罐或采用法兰式测压差。 为了使变送器的输出不受固定压差的影响，采用零点迁移法，进行负迁移，迁移量为B。 图6.2.6差压变送器的正负迁移示意图 3．正迁移：变送器位置低于液面基准面。 图6.2.6差压变送器的正负迁移示意图 第二节 浮力式液位检测 一．恒浮力式液位检测： 基本原理：浮于液面上的浮子随着液位上升或下降，根据浮子的位置实现液位的检测。 例如：浮球式水位控制器： 二．变浮力式液位检测（浮筒式液位计） 将一横截面积为A，质量为m的空心金属浮筒悬挂在弹簧上，弹簧的下端被固定，当测量桶内无水时，浮筒的重力与弹簧力达到平衡时，有： 一般 第三节 电气式物位检测 以电容式液位检测为例： 适用对象：非导电液体或固体。 对于导电液体，电极要用绝缘物覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。 第四节 声学式物位检测 一．超声波检测原理： 20kHz以上频率的机械波称为超声波。 二．超声波物位计的接收和发射 基于压电效应、和逆压电效应。 发射器：将交变电压转换成向外发射的机械波。 接收器：把声能转换成电能。 实现方法：检测时一般采用较高频率的超声脉冲。这样可减少了单位时间超声波的发射能量，又可提高超声脉冲的幅值 好处：前者有利于减少空化效应，温升效应，后者可提高测量精度。 超声波传播速度的补偿方法 BW25浮筒式液位计 产品特点 全金属结构，简洁耐用 使用M7指示器线性指示被测液位 最高使用温度可达400℃ 最高工作压力可达70MPa 最多可安装两个限位开关 4～20mA电流输出主要技术参数 测量范围：0.3～6 m 测量精度：±1.5% F.S 浮球式液位控制器 与电机启动控制装置配套，用以控制工业或民用水槽、水箱、水塔和各种酸碱、贮液槽的液位 控制范围：200～8000mm（超出4000mm时分节装） 输出信号：干簧触点AC380V、2A，寿命5×104次 UDM-30 系列静压式液位变送器 测量范围：0～0.5m至0～200m 测量精度：±0.2%， ±0.5% 被测介质温度： -25℃～125℃ 负载能力： 0～10mA输出时0～1500Ω 4～20mA输出时0～750Ω 变送器供电电源： 二线制、三线制时：DC24V(12～48V) 四线制时：AC220V(170～250V) h 所以测得表压力p即可求得液位高度h。 若液位的高度位h，则液体底部的压力为： 安装方式:导压管、法兰式。 无迁移 负迁移 正迁移 正压室： 负压室： 差压： 例如：已知 ， ， ，