传感器与检测技术课件 项目四 测量液位高度 任务4.1液位传感器测量液位高度.pptxVIP

项目四测量液位高度

2生活中的计算机网络【项目思维导图】

【项目教学目标】【知识目标】1．能理解液位基本概念，掌握液位检测的分类；2.能理解差压式传感器工作原理；3.能理解浮力式液位传感器工作原理；4.能理解电气式传感器分类和工作原理；5．能理解超声波的应用、超声波传感器的分类与基本结构；6．能掌握超声波传感器的测量方法。【技能目标】1．会选择液位传感器类型进行液位测量；2．会安装和使用投入式液位传感器；3.会选择超声波传感器类型；4.会安装和使用防腐超声波液位计。【素养目标】1.通过激励学生奋斗的青春最美丽，培养学生正能量、积极拼搏奋斗精神；2.通过超声波传感器学习，培养学生发扬胡杨精神，自立自强发展创新，敢于突破勇于创新的精神。

任务4.1液位传感器测量液位高度在油气储运过程中，精确测定储油大罐中的液位高度，是正确计算储油量、确定库存、计算输量的重要措施。在油气生产中，特别是在油气集输储运系统中，石油、天然气与伴生污水要在各种生产设备和罐器中分离、存储与处理，物位的测量与控制，对于保证正常生产和设备安全是至关重要的，否则会产生重大的事故。例如油罐液位测量控制不好，会出现抽空或溢油“冒顶”事故；油气分离器液位偏高或偏低会出现“跑油”、“窜气”事故，严重影响后序设备的生产和安全。液位测量是利用液位传感器将非电量的液位参数转换为便于测量的电量信号，通过电信号的计算和处理，可以确定液位的高低。在工程应用方面，液位测量包括对液位、液位差、界面的连续监测、定点信号报警、控制等。任务描述

任务描述：例如，火力电厂锅炉汽泡水位的测量和控制；低温领域如液氦、液氢等液体在各种低温容器或储槽中液面位置的监测和报警等，在现代化生产中，对液位的监视和控制是极其重要。测定液位的目的有两种，一种是液体贮藏量的管理，另一种是为了安全方面的管理或自动化的需要。前一种要求精度高，后一种要求可靠性高。有时液位的测定只要求提供从某液位开始是升了或是降了的信息就足够了，把这种用途的液位传感器叫作液位开关。大部分液位的测定是罐内自由液位的测定，但也有把两种互相不混合液体边界面，液体中的沉淀物的高度，以及粉状物体的堆积高度等作为液面的测定对象。汽车油箱的油量多少直接关系可持续行车的里程，是驾驶员需要知道的重要参数。我们可以从汽车的仪表盘的油量指示表读出油箱油量，那么油量是如何测量的呢？这时用到液位传感器，那么液位传感器工作原理是什么？其结构、特点如何？这就是我们节课的任务。

知识链接：液位传感器测量液位高度一、物位基本概念物位——指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒物的料位和两种不同液体介质分界面的总称。液位——容器中的液体介质的高低。在这里我们重点研究液位。料位——容器中固体或颗粒状物质的堆积高度。界位——两种不溶液体介质的分界面的高低。

知识链接：液位传感器测量液位高度二、物位检测常用方法1.按测量方式可以分为连续测量和定点测量。2.按其工作原理可分为下列几种类型：（1）直读式：它根据流体的连通性原理来测量液位，如图4-1（a）玻璃管液位计（2）浮力式：它根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒（或称沉筒）的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。前者称为恒浮力式，后者称为变浮力式。（3）差压式（静压式）：它根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静（差）压力的变化的原理测量物位，如图4-1（b）法兰式差压变送器（4）电气式：它根据把物位变化转换成各种电量变化的原理来测量物位。

知识链接：液位传感器测量液位高度（5）核辐射式：它根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度变化而变化的原理来测量液位。（6）声学式：它根据物位变化引起声阻抗和反射距离变化来测量物位在液位检测中，差压式和浮力式检测方法是最常用的，优点：结构简单、工作可靠、精度较高等。缺点：不适用于高粘度介质或易燃、易爆等危险性较大的介质的液位检测。图4-1（a）玻璃管液位计（b）法兰式差压变送器

知识链接：液位传感器测量液位高度三、几种常见液位传感器1.差压式液位传感器压力法依据液体重量所产生的压力进行测量。由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。对常压开口容器，液位高度H与液体静压力P之间有如下关系：对于密闭容器中的液位测量，可用差压法进行测量，它可在测量过程中消除液面上部气压及气压波动对示值的影响，如图4-2所示差压式液位计测量原理。

知识链接：液位传感器测量液位高度图4-2差压式液位计测量原理图4-3法兰式液位传感器示意图为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使用在导压管入口处加隔