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1、液液位位计原理以及分类计原理以及分类 李伯斌 2017 12 28 1 物位 液位 液体介质液面的高 低称为液位 料位 容器中固体或颗粒状 物质的堆积高度 界位 液体 液体 液体 固体的分界面的高低 2 液位计的选用因素液位计的选用因素 温度 压力 安 装条件 液位的 变化速度等 被测物质的物理 化学性质 测量范围 精度 安全防腐 显示方式 远距 离指示 可靠性 等 测量和控制 要求 3 液位计的种类及原理液位计的种类及原理 按其工作原理可分为下列几种类型 1 人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体液位测量的基本方法 2 直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位 3 静压式 它根据液柱或物料堆积
2、高度变化对某点上产生的静压力的 变化的原理测量物位 4 非接触式液位计 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 5 雷达液位计 波的反射原理 4 直读式 直接测量是一种最为简单 直观的测量方 法 它是利用连通器的原理 将容器中的液体引 入带有标尺的观察管中 通过标尺读出液位高度 5 直读式液位计的类型 玻璃管液位计 1 2 2 1 3 3 1 1 1 玻璃板液位计 磁翻板液位计 6 玻璃管 玻璃板液位计在CPC应用 STU 天然气分 液罐 注水泵 7 磁翻板液位计 8 磁翻板液位计 密封玻璃管 标尺 磁藕合 指示器 管中无液体 腔体内有液
3、体 液面 9 磁翻板液位计 10 磁翻板液位计 11 磁翻板液位 计 12 磁翻板液位变送器 磁致伸缩液位计的传感器工作时 传感器的 电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流 该 电流沿导丝传播时会在波导丝的周围产生脉 冲电流磁场 在磁致伸缩液位计的传感器测 杆外配有一浮子 此浮子可以沿测杆随液位 的变化而上下移动 在浮子内部有一组永久 磁环 当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁 场相遇时 浮子周围的磁场发生改变从而使 得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在 的位置产生一个扭转波脉冲 这个脉冲以固 定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出 通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精 确地确定浮子所在的位置 即液
4、面的位置 压磁传感器 磁致伸缩线 13 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 P gh 因此通过测容器中液体 的压力即可测算出液位高度 静压式液位计静压式液位计 14 15 多用直接测量容器底部压力的方法 如图所示 测压仪表通过导压 管与容器底部相连 由测压仪表的压力指示值 便可推知液位的高 度 其关系为 式中 P 测压仪表指示值 H 液位的高度 液体的密度g 重力加速度 压力表测量液位原理 敞口容器 16 式中 P0 P 分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力 测量容器底部压力 除与液面高度有关外 还与液面上部介 质压力有关 其关系为
5、 密闭容器 17 正迁移 变送器的安装位置与容器的最低液位 H 0 不在同 一水平位置 正 负压室的压力分别为 正 负压室的压差为 当被测液位H 0时 P h1 g 0 从而使变送器在H 0时输出电流 大于4 mA H Hmax时 输出电流大于20 mA 18 零点迁移 1 压力表安装位置与容器底部不在同一高度 2 导压管存在液柱 无迁移 特征 差压变送器的正压室取压口正好与 容器的最低液位 Hmin 0 处于同一水平 位置 作用于变送器正 负压室的差压 P 与液位高度H的关系为 P H g 当H 0时 正负压室的差压 P 0 变送 器输出信号为4mA 当H Hmax时 差压 Pmax gHm
6、ax 变送器的输出信号为20 mA 19 负迁移 差压变送器的正 负压室的压力分别为 正 负压室的压差为 当被测液位H 0时 P h2 h1 2g 0 使变送器在H 0时 输出电流小于4 mA H Hmax时 输出电流小于20 mA 20 法兰式差压变送器测量液位示意图 1 法兰式测量头 2 毛细管 3 变送器 单法兰式 双法兰式 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离膜盒的法兰式差压变送器 如下图 所示 用法兰式差压变送器测量液位用法兰式差压变送器测量液位 静压式液位静压式液位计计在在CPC的应用 乙酸罐
7、注水泵 21 非接触液位计 射线液位计 工作原理 放射性同位素能放出射线 粒子流 粒 子流能穿透一定厚度的物质 粒子流克服碰撞和阻力 消耗动能 如果动能不等于0 射线就能穿透物质 入射强度 随介质厚度的增加 射线强度按指数规 律缩减 22 适用范围 特别适用于存在淋雨 液 滴及液面波动的高压容器 内的液位测量 适用于高温 高压 腐蚀 性强 毒性大 烟雾大等 一般仪表仪表不能或难以 使用的复杂 恶劣工况下 料位的测量 非接触液位计 23 非接触液位计 24 雷达液位计 雷达液位计的电磁脉冲以光 速沿导波管 当遇到被测介 质表面时 雷达液位计的部 分脉冲被反射形成回波并沿 相同路径返回到脉冲发射装 置 发射装置与被测介质表 面的距离同脉冲在其间的传 播时间成正比 经计算得出 液位高度 25 雷达液位计 26 谢谢 27
