《检测技术与检测》物位测量.pptx

物位测量;物位检测的主要方法;物位检测的主要方法;物位检测的基本原理;液位计种类;第二节静压式物位检测;实现方法;容器下部的液体压力除与液位高度有关外，还与液面上部介质压力有关。可以用测量差压的方法来获得液位;引压导管易被腐蚀或堵塞，影响测量精度，应用法兰式压力（差压）变送器。

敏感元件为金属膜盒，它直接与被测介质接触，省去引压导管，从而克服导管的腐蚀和阻塞问题。膜盒经毛细管与变送器的测量室相通，它们所组成的密闭系统内充以硅油，作为传压介质。为了毛细管经久耐用，其外部均套有金属蛇皮保护管。;量程迁移;量程迁移;量程迁移;量程迁移;量程迁移;量程迁移;量程迁移;量程迁移;第三节浮力式物位检测;恒浮力式物位检测;变浮力式物位检测;浮球式液位计;第四节电气式物位检测;当圆筒形电容器的几何尺寸L、R和r保持不变，且介电常数也不变时，电容器电容增量△C与电极被介电常数为ε2的介质所浸没的高度H成正比关系。另外，两种介质的介电常数的差值（ε2－ε1）越大，则△C也越大，说明相对灵敏度越高。;对于被测介质为导电性液体，则电极将被导电的液体短路。因此，电极要用绝缘材料覆盖。;电容式物位检测的基本原理是将物位的变化转换为由插入电极所构成的电容器的电容量的改变。

电容式物位计主要由电极（敏感元件）和电容检测电路组成。由于电容的变化量较小，因此准确检测电容量是物位检测的关键。目前在物位检测中，常见的电容检测方法主要有交流电桥法、充放电法和谐振电路法等。;电阻式;电感式;第五节声学式物位检测;（4）当声波从一种介质向另一种介质传播时，因为两种介质的密度不同和声波在其中传播的速度不同，在分界面上声波会产生反射和折射，其反射系数R为：;超声波检测原理;（a）液介式，探头固定安装在液体中最低液位之下。

（b）气介式，探头安装在最高液位之上的空气或其它气体中。

（c）固介式，把一根传声固体棒插入液体中，上端要高出最高液位之上，探头安装在传声固体棒的上端。;采用一发一收双探头测量方式测量时的几种基本方案;采用一发一收双探头测量方式测量时的几??基本方案;采用一发一收双探头测量方式测量时的几种基本方案;超声波物位计的接收和发射;在超声波检测中，需选择合适的超声波能量。

采用较高能量的超声波：

可以增加声波在介质中传播的距离，适用于物位测量范围较大的检测系统；

有利于提高检测系统的测量精度。

声能过强会引起一些不利的超声效应，对测量产生影响。

具有较高能量的超声波在液体介质中传播易产生空化效应，大量空化气泡的形成将使超声波在介质中传播时被吸收；

引起介质的温升效应，超声能量超高，温升也超高，易使介质特性发生变化，从而降低测量精度。;超声波换能器除了采用压电材料外，还有磁致伸缩材料。在某些铁磁材料及其合金（如镍、锌铁合金、铝铁合金等）和某些铁氧体做成的磁性体棒中，若沿某一方向施加磁场，则随着磁场的强弱变化，材料沿这一方向的长度就会发生变化，当施加的交变磁场的频率与该磁性体棒的机械固有频率相等时，磁性体棒就会产生共振，其伸缩量加大，这种现象称为磁致伸缩效应，能产生这种效应的材料称为磁致伸缩材料。利用磁致伸缩效应可以来产生超声波。

磁致伸缩材料在外力（或应力、应变）作用下，引起内部发生形变，产生应力，使各种磁畴之间的界限发生移动，磁畴磁化强度矢量转动，从而使材料的磁化强度和磁导率发生相应的变化。这种由于应力使磁性材料磁性质变化的现象称为压磁效应，又称逆磁致伸缩效应。

在磁致伸缩材料外加一个线圈，可以把材料的磁性的变化转化为线圈电流的变化，因此可用来接收超声波。此外，利用逆磁致伸缩效应还可以进行力、压力等参数的检测。;;;液位计种类;;实现方法

放射源可以是一个点源，也可以做成线源，接收器同样可以是单点或是线状的。因此用放射线进行物位检测有多种方式，常用的如图所示;;;微波物位计

微波物位计又称雷达物位仪，微波物位计运用了微波的特性，在一定条件下，微波传播速度是一定的，所以可以通过测量微波从传感器传播至物料表面并返回到传感器所用的时间来计算出所测量的物位

;在电磁波谱中将波长为1～1000mm的电磁波称为微波。

微波的特点是:

(1)在各种障碍物上能产生良好的反射，具有良好的定向辐射性能；

(2)在传输过程中受到粉尘、烟雾、火焰及强光的影响小，具有很强的环境适应能力。;1.反射式微波液位计; 微波功率的测量通常可用热电或热阻等元件，再配合相应的测量电路，最后经数据采集和信号处理根据接收到的微波信号功率，显示和输出液位测量结果。

在测量环境有大量水蒸汽时，由于水（蒸汽）会对微波产生强烈吸收，因此可能会对测量结果产生较大的影响，对此应该引起足够重视。;2.调频连续波式物位计; 通常只需