液位测量(复习思考)
6模块六液位检测思考题与练习题分析
《传感器与检测技术项目教程》统一书号：ISBN 978-7-111-48817-0课程配套网站：或2015年2月第1版（主编：梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫）模块七液位检测思考与练习题解题分析参考（填空中的红色文字并不等于就是答案，只是给出了怎样选择A、B、C、D中正确的一个答案的分析方法）6-1 单项选择题1）汽、液界面的高度称为___液___，汽、固界面的高度称为__料____。
A．料位B．电位C．气位D．液位2）可以在高温、高压等恶劣环境中工作，测量结果不受温度影响，但需要进行射线防护的是___有危险的___。
A．投入式液位计B．电接点式液位计C．雷达式液位计D．核辐射式液位计3）与差压式液位计比较，伺服式液位计的测量速度___平衡过程较慢___。
A．较快B．较慢C．一样D．无法比较4）能够用于连续测量液位的是___模拟信号的___。
A．电容接近开关B．电接点液位计C．液位开关D．差压式液位计5）若液位变送器的输出为4~20mA标准信号，测得输出电流为12mA，则被测液位是满量程的___一半___。
A．1/12 B．1/2 C．0.6 D．3倍6）被测容器中的液体密度增加，压力式液位计的测量结果就___压力变大___。
A．减小B．增大C．不变D．无法判断7）若单取压管压力式液位计的安装高度低于最低水位，就____有更大高度的液体压到膜盒的正侧膜片上__。
A．存在负迁移B．存在正迁移C．存在正、负迁移D．不存在迁移8）双隔离法兰差压式液位变送器的正、负毛细引压管中充填有硅油，若负取压法兰的安装高度等于最低液位，就__毛细引压管中的硅油也会产生附加的压力____。
A．存在负迁移B．存在正迁移C．存在正、负迁移D．不存在迁移9）若双隔离法兰差压式液位变送器已经完成迁移调校，再将该变送器往上移动1m，则___已经迁移过了，上移后，正毛细引压管的负压减小，但负毛细引压管的负压也是减小的，互相抵消___。
液位测量
第五节 浮力式物位检测
一、检测原理
1、恒浮力式检测
通过测量漂浮于被测液面上的浮子（也称浮 标）随液面变化而产生的位移。
2、变浮力式检测 利用沉浸在被测液体中的浮筒（也称沉筒） 所受的浮力与液面位置的关系检测液位。
二、恒浮力式物位检测
三、变浮力式物位检测
声波是一种机械波，是机械振动在介质中 的传播过程，当振动频率在十余赫到万余赫以 上时可以引起人的听觉，称为闻声波；更低频 率的机械波称为次声波；20kHz以上频率的机 械波称为超声波。作为物位检测，一般应用超 声波。
一、超声波检测原理
（1） 超声波在不同的介质重速度不同；
（2）声波在介质中传播时会被吸收而衰减，气体 吸收最强，液体次之，固体吸收最小，因此，对于 一定强度的声波，在气体中的传播距离最短。 （3）超声波具有很好的方向性，发散性不强，可 近似为直线传播。 （4）当声波或超声波从液体或固体传播到气体时， 由于两种介质的声阻抗相差悬殊，因此几乎全部被 反射。
时应用法兰式压力
（差压）变送器。
第二节 电容式液位检测
电气式物位检测是利用敏感元件直接把物位 变化转换为电参数的变化。
电容式物位检测原理 是基于圆筒电容器工作的。
2 ( 2 1) C H R ln r
电容式物位计原理图
上式表明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 2 的介质所浸没的高度 增量与电极被介电常数为 H成正比关系。另外，两种介质的介电常数的差 值越大，则电容器的增量也越大，因此，测量液 位的灵敏度就越高。在测量液位时，应考虑介电 常数相差较大的两种物质。
一 检测原理
当射线射入一定厚度的介质时，部分能量 被介质所吸收，所穿透的射线强度随着所通过 的介质厚度增加而减弱，它的变化规律为： H 0
液位测量方法与实践 (2)
采用冗余设计、故障诊断等技术，提 高液位测量系统的可靠性和稳定性， 保证长期稳定运行。
多参数与集成化
多参数
在液位测量中集成温度、压力、流速 等其他参数的测量，实现多参数测量 和监控，提高测量的全面性和准确性。
集成化
将多个测量系统集成在一个平台上， 实现资源共享和数据互通，提高测量 效率和管理水平。
在污水处理、水文监测等领域，液位 测量可以帮助监测和控制污染物排放， 保护环境。
在油品、液化气等物流运输领域，液 位测量是安全和计量的重要手段，能 够保证运输安全并准确计量货物量。
液位测量方法的分类
接触式测量
接触式测量方法是通过测量液位与容器底部或顶部之间的距离来计算液位高度。 这种方法需要直接接触液体，因此对于腐蚀性、有毒或高温等恶劣环境下的液 位测量具有一定的局限性。
液位测量方法与实践
• 引言 • 液位测量原理 • 液位测量实践 • 液位测量精度与误差分析 • 液位测量技术的发展趋势 • 结论
01
引言
液位测量的重要性
工业生产
在石油、化工、制药等工业生产过程 中，液位测量是关键的工艺参数之一， 对于确保产品质量、安全生产和节能 减排具有重要意义。
物流运输
环境保护
06
结论
总结液位测量的方法与实践
超声波液位测量法
利用超声波在空气中传播的特性，通过测量超声波从发射到接收的时间差来计算液位高 度。
雷达液位测量法
利用雷达发射电磁波并接收反射回来的信号，通过测量电磁波往返时间来计算液位高度。
总结液位测量的方法与实践
重力液位测量法
利用重力的原理，通过测量液体重力产 生的力矩来计算液位高度。
对未来液位测量的展望
水位测量
2020/6/16
测试技术 洪冶
5
二、锅炉汽包水位测量的基本要求 根据锅炉汽包水位测量的重要性和测量技术的特点，
锅炉汽包水位测量系统至少应满足下列基本要求： (1)准确性好。
锅炉汽包水位相对主蒸汽压力、温度这类参数而言，并 不是需要精确控制的参数，一般情况下，两个汽包水位计 的测量示值偏差在30mm以内是可以接受的。而在正常条 件下保持这样的精确度不是十分困难的。但是，由于汽包 水位测量对象十分复杂，而汽包水位测量采用联通管式或 差压式测量原理，使得汽包压力和测量参比的条件在变化 时会造成非常大的误差。
第一节 液位测量概述
一、液位测量的重要性
在工业生产过程中，液位往往是很重要的控制参 数。对于一般储液装置内所储存液体的多少对生产过 程的影响是不可忽视的。比如火电生产过程中的锅炉 汽包内的水位就直接影响汽水系统循环的效果以及送 出蒸汽的质量。
2020/6/16
测试技术 洪冶
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二、液位测量的特点 （l）稳定的液面是一个规则的表面，但是当物料有流进
流出时，会有波浪使液面波动。在生产过程中还可能 出现沸腾或起泡沫的现象，使液面变得模糊。 （2）大型容器中常会有各处液体的温度、密度和粘度 等物理量分布不均匀的现象。 （3）容器中的液体呈高温、高压、高粘度或含有大量 杂质、悬浮物等。 以汽包水位为例，汽包水位具有以下特点： ① 汽包内水汽无明显分界面。 ② 汽包内水位忽上忽下剧烈周期波动。 ③ 炉水中含有盐碱，受汽水冲击形成泡沫，如水质严重 恶化，会形成大量泡沫。 ④ 汽包水位横切面特点是中间凸起，水位在汽包壁成带 状升高，并超过中间部位。 ⑤ 虚假水位的存在
一、锅炉汽包水位测量的重要性 ● 由于负荷、燃烧工况及给水流量的变化，汽包水位会经 常变化。 ● 水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质恶化，造成受热面 结盐，严重时会导致汽轮机水冲击振动、叶片损坏；水位 过低会引起排污失效，炉内加药进入蒸汽，甚至引起下降 管带汽，影响炉水循环工况，造成炉管大面积爆破。 ● 锅炉运行中，通过水位测量系统来监视和控制汽包水位。 当汽包水位超出正常运行范围时，报警系统将发出报警信 号，保护系统将立即采取必要的保护措施，以确保锅炉和 汽轮机的安全。 ● 锅炉汽包水位测量系统是机组安全运行的极端重要的系统。
液位的测量讲解
2019/6/10
液位计的选择原则
在进行测量工作时首先要解决的问题是：根据具体的测 量目标、测量对象以及测量环境合理地选用液位计。选用液 位计应主要考虑以下几个方面的问题：
1.应该考虑到测量介质的混浊度、粘滞度、腐蚀性； 2.测试方式，接触还是非接触； 3.外部环境的要求，如温湿度、振动频率、耐辐射； 4.安装方式，如轴向影响、便于安装替换、清洗、检修； 5.使用寿命； 6.输出信号，传输速率、距离、方式； 7.价格因素，有较高的性价比。
离连续测量和指示。
电容式液位变送器由电容式传感器与电子模块电路组成，它以两线制4
～20mA恒定电流输出为基型，经过转换，可以用三线或四线方式输出，
输出信号形成为1～5V、0～5V、0～10mA等标准信号。电容传感器由绝
缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时，因非导电
物料的介电常数明显小于空气的介电常数，所以电容量随着物料高度的变
2019/6/10
液位计的种类很多，每一种传感器都有自己 的特点和各自的测温范围及适用场所。
我们在组建液位测量系统时，可以根据测量 范围、被测对象、测量精度及结构、功能、价格 等方面，选择相应的液位计进行检测。
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液位的各种测量方法及特点
1.直读式就是应用最普通的玻璃液位计，它的特 点是结构简单、价廉、直观，适于现场使用，易破损 ，内表面沾污，造成读数困难，不便于远传和调节。
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四、电容式液位传感器类型、结构
1、传感器类型
（1）缆式 适用于各种导电水溶液的液位测量。如开口 容器、小口容器、深井、狭缝等场合。
第四章 液位测量1
储运仪表及自动化课件
山东胜利职业学院
第四节 其它物位测量仪表 一、电容式物位计
1、测量原理 电容式物位计由电容液位传感器和测量电路组成。被测介质的物位通过 电容传感器转换成相应的电容量，利用测量电路测得电容的变化量，即可 间接求得被测介质物位的变化 ◇电容液位传感器：内外两个筒型电极组成同轴电容器，两电极间充满介电 系数为ε的被测介质时，传感器电容为：
1.浮球式液住计 开关应用：如果只用于液位的定点报警与控制，可以不用密封输出轴。只 是在与浮球相连的杠杆的末端，加一个磁钢，通过磁耦合的方式，带动容 器外的外磁钢，驱动电接点闭合或断开，就构成了浮球式液位发讯器。油 田及炼厂常利用浮球式液位发讯器对油水罐及其他设备进行液位的上、下 限报警。 2.磁翻转式液位计 用来测量有压容器或敞口容器内的液位， 不仅可以就地指示，还可以附加液位越 限报警及信号远传功能，实现远距离的 液位报警和监控。
一、恒浮力式液位计
1.浮球式液住计 其工作原理如图所示（外浮球式） ◇特点：可用于压力、温度高，高粘介质， 单只适用于小量程（300～500mm)。 ◇结构：浮球、连杆、密封输出轴、平衡锤。 形式有内浮球式、外浮球式两种。 ◇原理：力矩平衡原理（略）
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第二节 浮力式液位计 一、恒浮力式液位计
结论：弹簧位移量△x与液位变化H成比例关系。如果在浮筒的连杆上 安装一铁芯，通过差动变压器便可以输出相应的电信号，指示 出液位的数值。
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第二节 浮力式液位计 二、变浮力式液位计
2.扭力管式变送器 组成：由测量部分、转换部分两部分组成 1）测量部分：
浮筒1上的力，通过杠杆2被扭力管3的弹性力 所平衡。当液位低于浮筒下端时，浮筒的全 部重力w作用在杠杆上。此时作用在扭力管上 的扭力最大，扭力管产生的扭角最大（一般 约为7℃）。当液位上升为H时，浮筒的浮力 抵消掉一部分重力，作用在扭力管上的扭力 矩减小，扭力管的弹力使浮筒上升，则扭力 管扭转角减小。与扭力管3底端固定的芯轴4 顺时针偏转相同的角度。芯轴输出角位移量， 通过机械传动放大机构带动指针，便可以就 地指示出液位数值，并通过转换元件将此角 位移转换为电动信号输出，以适应远传和控 制的需要。电动转换机构将扭力管输出的角 位移转换成4～20mA的电流输出。电路框图如 图所示，主要由振荡器、涡流差动变压器、 解调器、直流放大器组成。
液位测量
第五章液位测量为了测知物料的存贮量，便于对物料进行监控，在工业生产中对物位进行的检测和控制是监控的重要环节。
液位、界位和料位统称物位。
物位测量的目的在于测知容器中物料的容量。
在大部分工业生产过程中，除常压、常温等一般情况外，还有可能遇到高温、高压、易燃易爆、强腐蚀性等特殊情况，那么对于物位的自动检测和控制要求就更高了。
液位是指液体介质在容器中的液面的高度，液位计是测量液位的仪表。
在工业生产中，液位是一个很重要的参数，液位测量在工业生产中具有重要地位，有的甚至直接影响到生产的安全。
在实际的操作过程中，对液位测量的要求越来越多，应根据不同方面的要求来选用不同种类的液位计。
根据液位计的工作原理，可分为直读式、浮力式、电容式、静压式、声学式、射线式、光纤式和核辐射式。
本章主要介绍工业上广泛应用的浮力式、电容式、和静压式液位计。
5.1 浮力式液位计浮力式液位计是根据液体产生的浮力来测量液位的。
它是通过浮力式液位计是根据液位变化时，漂浮在液体表面的浮子随之同步移动的原理工作的，可分为恒浮力式和变浮力式两种。
5.1.1 恒浮力式液位计浮子式液位计是恒浮力式液位计中的一种。
它是利用能够漂浮在液面上的浮子进行测量的。
当浮子漂浮在液面上达到稳定时，根据力学原理，其本身的重量和所受的浮力相平衡。
当液面发生变化时，浮子的位置也相应的变化，根据这一原理来测量液位。
浮子式液位计示意图如图5-1所示，浮子通过两个滑轮和绳带与平衡重锤连接，绳带的拉力与浮子的重量及浮力平衡，这样就保证了浮子可以漂浮在液面上。
设浮子浸入液体的高度为h，液体密度为 ，圆柱型浮子的外直径为D ，密度为1ρ，则浮子的受力情况为浮力 24F D h g πρ= （5-1）自重 214G D a g πρ=（5-2）作用在浮子上的还有绳子的拉力T ，当浮子达到平衡时有T F G += （5-3）当液位上升H ∆时，浮子浸在液体中的部分增大，浮力增加F ∆，即24F D H g πρ∆=∆ （5-4）由于拉力T 和自重G 都不变，此时()T F F G ++∆>。
液位测量
8
钢带浮子式液位计 直读式钢带浮子式液位计，这是一种最简单的液 位计，一般只能就地显示。
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浮筒式液位计
浮筒式液位计属于变浮力液 位计，当被测液面位置变化时， 浮筒浸没体积变化，所受浮力也 变化，通过测量浮力变化确定出 液位的变化量。 液位高度变化与弹簧变形量成 正比。弹簧变形量可用多种方法 正比。 测量，既可就地指示，也可用变 换器(如差动变压器)变换成电信号 进行远传控制。 图中： 1-浮筒；2-弹簧；3-差动变 压器 。
差压变送器高度改变，但只要正负取压点位置间距离(h2-h1)不变，其迁移量不变。 差压变送器高度改变，但只要正负取压点位置间距离(h2-h1)不变，其迁移量不变。 (h2 不变
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变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0） 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 正迁移
–
(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 差压式（静压式） （差）压力的变化的原理测量物位。
– –
(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。 (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。
P+ = P气 + H ρ g + h1 ρ g
P = P气
正、负压室的压差为
P = P+ P = Hρg + h1 ρg
当被测液位H=0时，ΔP=h1ρg >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。
16
I0(mA)
20
4 -2000
0 2000 3000 5000
热工参数测量之液位测量
铁芯，随着浮筒的位移在差动变压器内上下移动输出位移信号。
3.电气法
利用敏感元件直接把物位变化转换为电参数的变化。
电容式
1
由两个长度为L，半径分别为R和r的圆筒 金属导体组成。当两圆筒间充以介电常数 为ε1的气体时，则由该圆筒组成的电容器 21L 的电容量为： C0
R ln r
如果两圆筒形电极间的一部分被介电常数为ε2的 液体所浸没，设被浸没的电极长度为 H，此时的 电容量为 C C C 21 ( L H ) 2 2 H C C
物 位 计
二、物位测量的意义
保证产量
物位测量
确定储存量物料平衡经济核算三、物位测量的主要方法
1.压力法
根据流体静力学原理，静止介质内某一点的静压力与介质上方自由空间压力 之差与该点上方的介质高度成正比，因此可以利用差压来测量液位，这种方法一 般只用在液位的测量。
2.浮力法
利用漂浮于液面上浮子随液面变化位置，或部分浸没于液体中物质的浮力随 液位变化来测量液位，前者称为恒浮力法，后者称变浮力法，二者均用于液位的 测量。
特殊场合的特殊安装形式
测量大直径容器或介电系数较小的介质时，为增大测量灵敏
度，通常只用一根电极，将其靠近容器壁安装，使它与容器壁构成 电容器的两极。 测量大型容器或非导电容器内装非导电介质时，可用两根不同
轴的圆筒电极平行安装构成电容。
测量极低温度下的液态气体时，由于被测介质的介电常数接近空
2. 浮力法
浮力法分为恒浮力法与变浮力法两种形式。
恒浮力法的基本原理：通过测量漂浮于被测液面上的浮 子（也称浮标）随液面高度变化而产生的位移测量液位， 测量过程中浮力维持不变。 变浮力法的基本原理：利用沉浸在被测液体中的浮筒 （也称沉筒）所受的浮力与液面位置的关系测量液位 。
液位测量(复习思考)
7)
位变化，相当于电极面积在变化。 （错）
4. 计算
1) 用吹气法测稀硫酸的液位，已知稀硫酸的密度=1.25g/cm3， 测出U形管中的差压为200mmHg，问罐中液位为多少？
2)
解：U形管中的差压P=200mm去H变g送器+压室
3) 即为稀硫酸液面至吹气管下端之压力，
气源
4) 所以：
HPg210.2153.6217.6(cm)
解：变送器量程是指当液位由最低升到最高时，
液位计所增加的压力。故量程：
P=（h2-h1) g=19221.7(Pa) 当液位最低时：
h2
h h1
P=P+–P_= h1g – 0=9610.9(Pa)（不计大气压） 仪表要正迁，迁移量为9610.9(Pa)。
当液面高度h=2.5m，变送器输出电流：
Ihh1 (204)41(6mA) h2h1
e. 当H=0，则P= –2795（Pa)，负迁移，迁移量2795（Pa)
1. 由于仪表调校范围与安装高度h无关，所以使用中改变仪表位
置，对输出无影响。 精答选可：编辑略pp。t
7
一、物位测量的定义
液位测量题
物位的测量：液位、料位、相界面位置3种位置的测量。
二、物位测量的工艺特点及主要问题
1、物位测量传感器的安装位置
答：设最低液位为法兰的中心。当液位
最低时：P=gH（ —毛细管中灌
充液密度），所以要用正迁移把gH H
迁移掉。但仪表校好后，仪表又下移
+-
一段距离H，则仪表正压室受压便多
了g H，因此仪表示值会上升精选。可编辑ppt
2
液位测量题
2) 用双法兰液位计测容器内液位。仪表的零点和量程已校好， 后因维护需要，仪表安装位置上移了一段距离（如图），则 仪表零点和量程如何变化？为什么？
建环测试技术--思考题
建环测试技术第一章思考题1.按照测量手段和测量方式进行分类，测量通常分为哪几种类型？按测量手段分类a)直接测量b)间接测量c)组合测量按测量方式分类d)偏差法e)零位法f)微差法2.测量系统由哪几个环节组成？测量系统：由被测对象和测量设备组成。
测量设备：一般由传感器、变换器、显示装置、传输通道组成。
3.仪表的性能指标有哪些？量程范围、仪表精度、稳定性（稳定误差）、输入电阻、灵敏度、线性度、动态特性4.如何进行仪表的正确选择？综合考虑因素：①被测量本身的特性；②被测量的准确度；③测量环境；④现有测量设备。
在此基础上选择合适的测量仪表和正确的测量方法。
5.简述误差来源及系统误差、随机误差、粗大误差。
误差来源：1）方法误差（=理论误差）通过理论分析和计算或改变测量方法来消除。
2）仪器误差正确选择测量方法、仪器；减小数字仪器的量化误差。
3）人身误差提高测量者操作技能、工作责任心；选择更合适的测量方法；采用数字显示器等。
4）影响误差精密测量时，需据测量现场各环境影响数值求出其影响误差。
系统误差：凡是误差的数值是固定的或者按照一定规律变化的误差。
随机误差：在测量过程中存在许多随机因素对测量造成干扰，使测得值带有大小和方向都难以预测的测量误差。
粗大误差：明显歪曲测量结果的误差。
第二章思考题1.温标及温标三要素。
、温标：“标准尺子”－保证温度量值的统一和准确。
三要素（温度计、固定点、内插方程）2.膨胀式温度计的工作原理？利用液、气体的热膨胀及蒸气压力变化3.热电偶的热电效应、两个电势、四个应用定则及其在实际测温中的意义。
（1）测温原理（热电效应）a)两种不同导体A和B连接在一起构成闭合回路b)当1与0两点温度不同时，回路中产生热电动势c)热电动势除了与材料A和B有关，仅与T0和T1有关，若固定T0，则可测量T1。
（2）接触电势－Peltier效应、温差电势－Thomson效应（3）四个应用定则：①均质材料定则：由同一均质导体（电子密度处处相等）组成的闭合回路中，不论导体的截面、长度以及温度分布如何，均不产生热电势。
液位计知识试题(答案)
动力车间启航班组内部培训
液位计知识试题
姓名：成绩：
1、液位检测总体上可分为直接检测和间接检测两种方法。
2、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。
3、无论是压力检测法还是差压法，均要求零液位与检测仪表在同一水平高度，否则会产生附加静压误差。
4、差压变送器的作用是将输入的差压信号转化为统一的标准信号输出。
5、磁性浮子式液位计通过与工艺容器相连的筒体内浮子随液面（或界面）的上下移动，由浮子内的磁钢利用磁耦合原理驱动磁性翻板指示器，用红蓝两色明显直观地指示出工艺容器内的液位或界位。
6、对于密闭容器中的液位测量，可用差压法进行测量
7、电感式液位计利用电磁感应现象，液位变化引起线圈电感变化，感应电流也发生变化。
8、超声波液位计按传声介质不同，可分为气介式、液介式和固介式三种；
9、动力车间具有液位计的设备有：空压水箱、真空水箱、凝结水箱、软化水箱、锅炉、除氧罐。
10、空压水箱安装：磁性浮子式和压差式两种液位计。
油库复习思考题与习题
《复习思考题与习题》第一章油库概述一、复习思考题1．油库的定义及其任务是什么?2．从管理体制，储油方式，运输方式三个方面将油库分为哪几种类型?它们各自的特点和业务性质有什么不同?3．油库为什么要分级和分区?具体是怎样划分的?4．油库容量是怎样确定的?选用油罐时应该注意些什么?5．什么叫周转系效?6．什么叫油罐的利用系数，名义容量，储存容量，作业容量?二、习题1．巳知某分配油库各种油晶的计划年销量如表一所示，假设车用汽油，煤油、轻柴油取周转系数K=8，油罐利用系数习η=0.95；变压器油，机械油，汽油机油、柴油机油取K=4，η=0.85。
（1）试确定该油库散装油品容量和各油品所需的油罐规格(油罐选用可参考教材中拱顶油罐系列)及个数。
（2）确定该油库的总容量和油库等级，并试着对该油库罐区进行布置，并简要绘制布置图。
（提示：罐区设计包括罐组内罐的布置、防火堤、隔堤的设置要求等，具体需参考规范细则）第二章油品的装卸作业一、复习思考题1. 轻油装卸系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么、有哪些设备?2．粘油装卸系统与轻油装卸系统有什么不同?3．铁路油罐车装卸方法有哪几种?各有什么特点?适用于什么情况下?4. 布置铁路装卸作业线有哪些要求?5．铁路作业线长度如何计算?6．铁路装卸油系统中，鹤管与集油管的连接方式有哪几种?输油管与集油管怎样连接?真空管与鹤管、输油管怎样连接?7．铁路车位数怎样确定?8．铁路装卸油鹤管数的确定，除了与车位数有关外，是否还与鹤管布置方式有关? 9．公路发油设施有哪些?发油台有哪几种型式?10．简述汽车油罐车灌装的方法及流程？11. 公路发油鹤管数如何确定?12．什么叫油轮，油驳?13．油码头的种类有哪些?14．简述建造油码头的港湾或河域必须满足哪些条件?二、习题1．巳知某一中转兼分配军用油库，该库经营的油品种类有航空汽油、航空煤油、车用汽油和轻柴油四种，其收发方式以铁路收发为主。
水位测量知识讲解(全)解析
具体的电路 （a）状态取样及阻抗转换
（b）整形电路
（c）逻辑判断电路
（d）正号逻辑判断电路
（e）负号逻辑判断电路
（f)译码电路
(g)驱动显示电路
(h) 报警电路 （1）+50mm报警电路；（2） -50mm报警电路；
（3）报警灯光显示电路
(i)保护电路 （a）+200mm保护；（b）-200mm保护
在测量筒内部设置笼式内加热器，利用饱和汽加热水 样。加热器由不同传热元件构成。加热方式有内热和外热。 内热既有水柱径向传热元件，又有轴向分层传热元件。加 热器上口敞开，来自汽侧取样管的饱和蒸汽进入加热器， 像汽笼一样加热水柱。传热方式与结构设计既有利于增加 加热面积(加热面积是筒体散热面积的1．4倍)，又有利于 热交换。
DYS—19适用于锅炉汽包水位测量，配套使用19个电 光数字管)；
（2)报警 ±50mm水位报警显示并有接点信号输出；
（3)保护 ±200mm水位保护接点信号输出；
（4)输出模拟信号 0～10mA(对应一300～十300mm)。
二、液位测量的特点 （l）稳定的液面是一个规则的表面，但是当物料有流进
流出时，会有波浪使液面波动。在生产过程中还可能 出现沸腾或起泡沫的现象，使液面变得模糊。 （2）大型容器中常会有各处液体的温度、密度和粘度 等物理量分布不均匀的现象。 （3）容器中的液体呈高温、高压、高粘度或含有大量 杂质、悬浮物等。 以汽包水位为例，汽包水位具有以下特点： ① 汽包内水汽无明显分界面。 ② 汽包内水位忽上忽下剧烈周期波动。 ③ 炉水中含有盐碱，受汽水冲击形成泡沫，如水质严重 恶化，会形成大量泡沫。 ④ 汽包水位横切面特点是中间凸起，水位在汽包壁成带 状升高，并超过中间部位。 ⑤ 虚假水位的存在
液位计知识试题
动力车间启航班组内部培训
液位计知识试题
姓名：成绩：
1、液位检测总体上可分为和两种方法。
2、由于液体对容器底面产生的与成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。
3、无论是压力检测法还是差压法，均要求零液位与检测仪表在，否则会产生附加静压误差。
4、的作用是将输入的差压信号转化为统一的标准信号输出。
5、磁性浮子式液位计通过与工艺容器相连的筒体内浮子随液面的上下移动，由浮子内的磁钢利用原理驱动，用红蓝两色明显直观地指示出工艺容器内的液位或界位。
6、对于密闭容器中的液位测量，可用进行测量
7、电感式液位计利用电磁感应现象，变化引起变化，感应电流也发生变化。
8、超声波液位计按传声介质不同，可分为、和
三种；
9、动力车间具有液位计的设备有：、、、
、、等。
10、空压水箱安装：和两种液位计。
液位测量
（9-2a）
（9-2b）
式中，∆p为关压计接收到的压差；ρ 和ρs为别为被测液体及其蒸汽的密度； g为重力加速度；H和Hs别为图示的
液位高度和蒸汽压力引出口的高度。
密度ρ和ρs变化不大的场合，否则液 位与差压的关系也是变化不定的， 即压差的变化并不仅代表液位的变 化，涡炉汽包水位的测量就是一个 非常典型的例子。
当可测量液体位H=0，即容器内 的实际液位低于h(非测量区)
时．传感器与容器之间存在分布 电容、这时的电容量C0为
（9-8）
容器内气体的等效介电常数；L 为液位测量范围(可变电容器两电 极的最大覆盖长度)；D0为容器内 径；d为个锈钢棒直径。
当液位高度为H时，传感器的电 容量CH为
（9-9）
的，图9-2为双室平衡容器的工作原 理图。
包：而水位降低时．通过蒸汽冷凝 得以补充。差压计的正压头从宽容 器引出，因此，当宽容器中水的密 度一定时，差压计的正压头为定值。 平衡容器的负压管(负压室)与汽包连 通，输出的压头为差压计的负压头， 其大小反映汽包水位的变化。
根据流体静力学原理，当汽包水 位处于正常水位H0时，差压计检 测到的平衡容器输出差压∆p0为
用蒸汽套对平衡容器进行保温， 使ρ1和ρ2都等于汽包压力下饱和 水的密度ρw，即ρ1＝ρρw 这时， 平衡容器输出差压∆p与汽包水位 H之间的关系为
（9-5）
式(9-5)表达了蒸汽套保温型双室 平衡容器的水位—差压转换关系。 可见，当汽包工作压
力稳定时，这种转换关系是确定 不变的。
压力(与ρw和ρs有关)下分度的，因 此只有在相应工况下运行时仪表 读数才是正确的。一旦汽包压力 发生变化，密度ρw和ρs也随之变 化，致使差压式液位计的指示读 数产生很大误差。
第6章液位测量-终版
应用：
锅炉汽包、
太阳能热水器
等
结构：
测量筒
二次显示仪表
（电接点、指
示灯、电源）
35
6.4电阻式液位测量方法 6.4.1电接点液位计
锅炉汽包：
水和蒸汽：
蒸汽的电阻率要
比水大数十万倍，
可认为水为导体，
蒸汽为绝缘体
指示灯明暗的分界点 ----液位高低
36
6.4电阻式液位测量方法
6.4.1 电接点液位计
6.2 差压式液位测量方法
举例
某差压变送器的测量范围为0～5000Pa，压差由0变
化到5000Pa时，变送器的输出将由4mA变化到20mA，
这是无迁移的情况，如图中曲线a所示。
当有迁移时，假设迁移引起的压差固定为2000Pa, H=0时， ΔP= ± 2000Pa ------ 4mA H=HMax时， ΔP=5000 ± 2000=7000/3000 Pa----- 20mA 负迁移如曲线b所示，正迁移如曲线c所示。
显示方式分类：
电接点氖灯液位计
特点：
无法连续测量 测量筒温度低于被测 设备内温度而产生密度 差----测量误差
电接点双色液位计
数字式电接点液位计
37
6.4电阻式液位测量方法
6.4.2 热电阻液位计
1、原理：
利用通电的金属丝（热
丝）与液、汽之间传热
系数的不同及其电阻值
随温度变化的特点进行 液位测量。 一般情况下，液体的传 热系数要比蒸汽的传热
18
课堂练习
用一台法兰式差压变送器测量某容器液位，如下图 所示，被测液位的变化范围为 0-3m，被测介质密度为 =900kg/ m3 ,毛细管内工作介质密度为0 = 950kg/ m3 。 变送器的安装尺寸h1=1m,h2=4m。求变送器的测量范围， 并判定零点迁移方向，计算迁移量。
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b. 仪表在使用中改变了位置，对输出有无影响？
c. 解：设气相压力P0，界面高H，则h1 ： 溢流
P P 0(H h 4)2g(h 1h 2h 3H )1gh2
界面
h 0g
P P 0 h 11 g ( h 2 h 3 h 4 h )0 g
h3
H
2
界面
P P P (21 )H (g h 2 h 3 )1 g h 42 gh4
解：变送器量程是指当液位由最低升到最高时，
液位计所增加的压力。故量程：
P=（h2-h1) g=19221.7(Pa) 当液位最低时：
h2
h h1
P=P+–P_= h1g – 0=9610.9(Pa)（不计大气压） 仪表要正迁，迁移量为9610.9(Pa)。
当液面高度h=2.5m，变送器输出电流：
Ihh1 (204)41(6mA) h2h1
答：液位计量程为： gH（H
为液位最大变化范围， 为介质密度
g为重力加速度）。它和仪表的安装
h2
位置无关，所以仪表上移，其量程
h1
不变。
设最低液位为下法兰中心，当液位
最低时， P= –（h1+h2) 0 g，需负 迁移，迁移量：Z=（h1+h2) 0 g。若仪表上移一段距离h，则 迁移量：Z’=（h1+ h) 0 g +（h2- h) 0 g = （h1+h2) 0 g =Z 因此仪表迁移量也不变，即仪表校好后，仪表上移，零点不变。
液位测量题解
1. 填空
1) 静压式液位计是根据流体（静压）平衡原理工作的，它可分 为（压力）式和（差压）式两大类。
2) 用压力表测液位时，仪表安装高度应与液位零位的高度 （ 相同），否则，应对（高度差）进行校正。
3) 测量液位用差压计，其量程由介质（密度）决定，与封装液 （密度无）关。
4) 用吹气法测液位，当压力计安装位置不能高于最高液位时， 必须安装（弯）管，其高度必须超过（最高液位），以防止 （被测介质）进入仪表。
5) 浮力式液位计可分为（恒浮力式）和（变浮力式）液位计两 大类。前者根据（浮子）的（位置）始终跟随液位变化而变 化来进行液位测量的；后者根据（浮筒）所受的（浮力）随 液位变化而变化来进行液位测量的。
6) 用浮筒测液位时的最大测量范a 围是（浮筒）长度。 1
液位测量题 7). 被测介质为（导电）液时，电容式物位计电极要用（绝缘）
位变化，相当于电极面积在变化。 （错）
4. 计算
1) 用吹气法测稀硫酸的液位，已知稀硫酸的密度=1.25g/cm3， 测出U形管中的差压为200mmHg，问罐中液位为多少？
2)
解：U形管中的差压P=200mm去H变g送器+压室
3) 即为稀硫酸液面至吹气管下端之压力，
气源
4) 所以：
H P 2013.6217.6(cm)
大；液位越低，产生的扭角越小。（错） 4) 液位变化时，浮球式液位计浮球所受浮力变化，因而可测出
液位高低。 （错） 5) 用电容式液位计测导电液的液a 位时，介电常数是不变的。4 液
液位测量题
位变化，相当于电极间的介电常数在变化。 （错）
6) 用电容式液位计测介电质的液位时，电极面积是不变的。液
7)
a
8
液位测量题
a
3
液位测量题
3. 选择判断 1) 用压力法测量开口容器液位时，液位高低取决于： a) 取压点位置和容器横截面； b) 取压点位置和介质密度； c) 介质密度和容器横截面。 2) 用差压测量容器液位时，液位高低取决于： a) 容器上下两点的压力差和容器横截面； b) 压力差、容器横截面和介质密度； c) 压力差、介质密度和取压点位置。 3) 用浮筒式液位计测液位时，液位越高，扭力管产生的扭角越
答：略
a
6
液位测量题
3) 如图所示，用双法兰差压变送器测量某密闭容器的界位。已
知h1=20cm，h2=20cm，h3=200cm， h4=30cm，被测 轻液体密度ρ1 = 0.8g /cm3，重液体密度ρ2 =1.1g /cm3， 毛细管内硅油密度ρ0 = 0.95g /cm3 ，求：
a. 仪表量程和迁移量；
5) 因此罐中g液位1.2为5：271.6+15=232.6(cm)
150mm
200mmHg
Hale Waihona Puke 6) 答：略。a5
液位测量题
2) 用单法兰液位变送器测开口容器液位，其最低液位和最高液
位到仪表的距离分别为h1=1m，h2=3m。若被测介质密度 =980kg/m3，求：变送器量程为多少？是否要迁移？迁移量 多少？如液面高度h=2.5m，变送器（4-20mA)输出为多少？
物覆盖，而（被测液）和（外圆筒）一起作为外电极。
8). 放射性的一个主要参数是（半衰期），它是（放射性衰减一 半）所经历的时间。各种射线都具有不同的能量，同种射线 的（能量）越高，（穿透）能力越强。
2. 简答
1) 用单法兰液位计测开口容器液位。仪表已校好，后因维护需 要，仪表安装位置下移了一段距离（如图），则仪表示值如 何变化？为什么？
h
(h 2 h 3 h 4 )0 g (21 )H 2 g7 (P9 )a5
d. 仪表量 程P ：(2 1 ) H M g A (2 X 1 ) h 3 g 5.2 8 ( P ) 8 a 4
e. 当H=0，则P= –2795（Pa)，负迁移，迁移量2795（Pa)
1. 由于仪表调校范围与安装高度h无关，所以使用中改变仪表位
置，对输出无影响。 答：a 略。
7
一、物位测量的定义
液位测量题
物位的测量：液位、料位、相界面位置3种位置的测量。
二、物位测量的工艺特点及主要问题
1、物位测量传感器的安装位置
2、物位测量的另一个普遍性问题是盲区
3、物位测量中存在的死角问题
4、分粒体料位还有滯留区
三、物位计的分类 按测量原理分为:
压力式 浮力式 电容式 电导式 阻力式 声波式 微波及射线式
答：设最低液位为法兰的中心。当液位
最低时：P=gH（ —毛细管中灌
充液密度），所以要用正迁移把gH H
迁移掉。但仪表校好后，仪表又下移
+-
一段距离H，则仪表正压室受压便多
了g H，因此仪表示值会上升。a
2
液位测量题
2) 用双法兰液位计测容器内液位。仪表的零点和量程已校好， 后因维护需要，仪表安装位置上移了一段距离（如图），则 仪表零点和量程如何变化？为什么？