物位儀表檢測原理

關(guān)于物位儀表檢測原理物位檢測方法及儀表物位檢測方法應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用超聲波反射檢測物位物位檢測儀表超聲波物位計本章主要內(nèi)容第2頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表

物位-----指容器中的液體介質(zhì)的液位、固體的料位或顆粒物的料位和兩種不同液體介質(zhì)分界面的總稱

液位――容器中的液體介質(zhì)的高低料位――容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度

物位檢測的作用

①確定容器中的貯料數(shù)量，以保證連續(xù)生產(chǎn)的需要或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算；②為了監(jiān)視或控制容器的物位，使它保持在規(guī)定的范圍內(nèi)；③對它的上下極限位置進(jìn)行報警，以保證生產(chǎn)安全、正常進(jìn)行。

物位的基本概念第3頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用超聲波反射檢測物位

物位檢測方法第4頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表應(yīng)用浮力原理檢測物位利用漂浮于液面上的浮標(biāo)或浸沒于液體中的浮筒對液位進(jìn)行測量的。當(dāng)液位變化時，前者產(chǎn)生相應(yīng)的位移，而所受到的浮力維持不變，后者則發(fā)生浮力的變化。因此，只要檢測出浮標(biāo)的位移或浮筒所受到的浮力的變化，就可以知道液位的高低。

恒浮力法液位測量示意圖

測量原理第5頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表應(yīng)用靜壓原理檢測物位壓力表測量液位原理

通過液柱靜壓的方法對液位進(jìn)行測量的。敞口容器：多用直接測量容器底部壓力的方法。如圖所示，測壓儀表通過導(dǎo)壓管與容器底部相連，由測壓儀表的壓力指示值，便可推知液位的高度。

其關(guān)系為式中

P—測壓儀表指示值H—液位的高度ρ—液體的密度g—重力加速度

式中PA、PB——分別是液面上部介質(zhì)壓力和液面以下H深度的液體壓力。密閉容器：測量容器底部壓力，除與液面高度有關(guān)外，還與液面上部介質(zhì)壓力有關(guān)，其關(guān)系為第6頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表差壓變送器測量液位時的零點遷移問題（重點）安裝位置條件不同存在著儀表零點遷移問題特征：差壓變送器的正壓室取壓口正好與容器的最低液位（Hmin=0）處于同一水平位置。作用于變送器正、負(fù)壓室的差壓ΔP與液位高度H的關(guān)系為ΔP=Hρg。當(dāng)H=0時，正負(fù)壓室的差壓ΔP=0，變送器輸出信號為4mA當(dāng)H=Hmax時，差壓ΔPmax=ρgHmax，變送器的輸出信號為20mA，無遷移第7頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表負(fù)遷移

差壓變送器的正、負(fù)壓室的壓力分別為

正、負(fù)壓室的壓差為當(dāng)被測液位H=0時，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<0，使變送器在H=0時輸出電流小于4mA；H=Hmax時，輸出電流小于20mAΔP=Hρg第8頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表正遷移

變送器的安裝位置與容器的最低液位（H=0）不在同一水平位置

正、負(fù)壓室的壓力分別為正、負(fù)壓室的壓差為

當(dāng)被測液位H=0時，ΔP=h1ρg>0，從而使變送器在H=0時輸出電流大于4mA；H=Hmax時，輸出電流大于20mA。第9頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表應(yīng)用靜壓原理檢測物位（a）無遷移

（b）負(fù)遷移

（c）正遷移0500042020007000ΔP(Pa)-20003000I0(mA)某壓力變送器的測量范圍：0~5000Pa，固定差壓=2000Pa第10頁,共12頁，2024年2月25日，星期天物位檢測方法及儀表應(yīng)用超聲波反射檢測物位根據(jù)超聲波從發(fā)射到接收反射回波的時間間隔大小與被測介質(zhì)高度成比例關(guān)系的原理，實現(xiàn)液位測量的。測量時由置于容器底部的超聲波探頭向液面與氣體的分界面發(fā)射超聲波，經(jīng)過時間t后，便可接收到從界面反射回來的回波信號。

測量原理根據(jù)傳聲介質(zhì)的不同可以分為：液介式、氣介式、固介式三種。

V----超聲波在液體中的傳播速度H----從探頭至界面的距離（被