自动控制仪表维修技术_第三章_物位测量仪表.pdf

第三章 液位测量仪表 第三章 物位测量仪表 第一节 概述 在石油化工生产过程中，常常需要测量某些设备（容器）内介质分界面位置，如气 体—液体间的液位高度；气体—固体间的料位高度；液体—液体间的界面高度，等等。 这些液位、料位、界面的测量统称为物位测量，最常用的是液位测量。 物位测量一般是测量某一介质的高度或厚度、长度，所以测量的单位多为使用长度 单位，如 m、cm、mm 等，也有用液位测量范围的百分数表示的。物位测量的方法很多， 常见的测量方法有： 直读式：为玻璃管、玻璃板两大类，应用连通器原理，直接看到液位或界面。 浮力式：包括恒浮力式、变浮力式两大类，应用阿基米德原理。恒浮力式分浮标式 与浮球式，变浮力式主要是浮筒液位计。 静压式：有压力式和差压式。基于对理论上不可压缩的液体，其高度与液柱的静压 成比例关系，测出液体的静压便可知液位的高度。 电气式：将物位量转换成各种与之相关的电量来实现测量。有电阻式、电容式、电 感式等。 声波式：利用界面、物位不同，对声波传播所起的作用也不同来测量，主要是超声 波反射式。 核辐射式：利用物质对γ射线吸收原理来测量，也称放射性液位计（料位计）。 第二节 浮力式液位计 浮力式液位计是应用最早的物位测量仪表，具有结构简单、使用方便、易于维护等 优点，一类是恒浮力式，即维持浮力不变，浮标或浮球漂浮在液面上，其位置随着液位 高低而变化，当测出浮标的位置时，就能确定液位的高低。如浮标液位计 （浮子钢带式）、 浮球液位计或液位开关（浮子杠杆式）、磁翻板液位计（浮子磁耦合式）。一类是变浮力 式的浮筒液位计，利用浮筒沉浸在液体里，根据浮筒被浸的程度不同，则浮筒所受的浮 力不同，只要检测出浮筒所受浮力的变化，就可知液位的高低。 一、 浮球液位开关 对于温度、粘度较高，而压力又不太高的密闭容器的液位的测量或限值发讯，一般 采用浮球式液位计或浮球液位开关。浮球液位开关结构简单，为恒浮力式、浮子杠杆结 构，杠杆的一端连浮球，另一端装有平衡装置，其位移推动开关。根据需要和加工的方 便，浮球形状有球形、筒形和矩形等。浮球本身的重力和所受的浮力均为定值，浮球始 终漂浮在液面上，其位置随着液位高低变化而变化，利用浮球杠杆结构使液位到达上限 或下限时使开关（触点）动作。 - 111 - 1999-LBH 仪化三厂仪表工培训教材 自动控制仪表维修技术 浮球液位开关品种型号很多，见图 3-1 。 图3-1 浮球液位开关 聚酯装置使用的浮球开关为 2030S0040HT 型，如图 3-2 所示。为 FISHER 公司产品， 连接法兰 DN100 ，不锈钢浮球φ63 ×125mm，使用 S.P.D.T 微动开关，断开报警。 图3-2 2030 型浮球液位开关 1999-LBH - 112 - 第三章 液位测量仪表 二、 浮筒式液位计 （一） 气动浮筒液位计 德国 ECKARDT 公司（现属 FOXBORO 公司）生产的 6.166.型气动浮筒液位变送 器是基于阿基米德原理的变浮力式液位计，以浮筒（亦称沉筒）为测量元件，通过扭力 轴管将浮力的变化传递给应用力矩补偿平衡原理的转换部分，输出 20~100kPa （02~1.0bar ）气动信号。 图3-3 6.166.气动浮筒液位变送器 1· 主要技术数据 （1）测量元件：密封空心的金属浮筒 （2 ）被测介质密度范围：500 ㎏/m3~1500 ㎏/m3 （3 ）测量浮力范围：3~9N （4 ）精度：±1%F.S （5 ）灵敏度：±0.1%F.S （6 ）气源：