工业仪表与工程测试第5章物位测量方法

(6) 测量范围宽（几毫米到上百米），测量对象多， 故测量仪表品种多，测量原理也较多。
(7) 测量条件恶劣（高温、高压、低比重介质、强 腐蚀介质）
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法
5.1.2 物位仪表的类型 (1) 直读式物位仪表
原理：连通器原理 例：玻璃管液位计、
玻璃板液位计 (2) 浮力式液位仪表
例：电阻式（电极式）、电容式和电感式， 还有利用压磁效应工作的物位仪表。 (5) 核辐射式物位仪表
原理：利用核辐射透过物料时，物质对放 射性同位素放射的射线（常为g射线）的 吸收作用为基础进行物位测量。 (6) 声波式物位计
原理：利用超声波在气体、液体或固体中 衰减的程度、穿透能力和辐射声阻抗等各 不相同的性质进行物工位业仪测表与量工量。程方测法试第5章物位测
1) 被测对象的状态
液体：温度、压力、比重、粘度、粘附性、气泡、悬 浮物、介电常数、电导率、液位变化速度等。
固体：温度、压力、比重、粘附性、含水量、粒度、 物料变化速度等。
2) 被测物位要求连续测量，报警或控制。
3) 测量范围。
4) 测量精确度或控制精确度。
5) 容器情况：开口或密闭，大小、形状等。
6) 是否要求防腐蚀或防爆，及要求的防爆等级。
7) 工作环境：湿度、温度，烟雾、灰尘、磁场、放射性、 振动等。
8) 安装位置：接触介质工否业仪？表与垂工程直测或试第水5章平物位安测装?在容器的
何处？
量方法
5.2压差式物位计
广泛应用于开口容器和受压 容器中的物位测量。
5.2.1概述
分类：压力式物位计和差压式物位计。
(2) 大型容器内的液体各处温度、密度和粘 度可能不均匀。在测量液位时，必须注 意仪表的选型和对温度、密度、粘度不 均匀所带来测量误差的补偿。
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法
(3)物料性质不同、颗粒 大小不同时，休止角也不 同，测量料位须知道休止 角，将仪表安装在适当位 置，反映料位的真实情况， 并尽量避开进料口，或安 装防冲击挡板，以免物料 因由上而下的直接冲击而 损坏仪表。
物位测量就是确定液位、料位或界面的位置。
物位测量的目的 ：
1通过测量物位，确定容器内原料、半成品，或者产
品的数量；
2通过测量物位，确定生产过程是否连续，便于控制
和调节，满足生产要求。
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法
5.1.1 物位测量的特点
(1) 液体为可流动性物体，流进或流出容器 时，界面会发生波动。为精确测量液位， 应当采取措施，尽量保持被测液面部分 的稳定。
原理：浮子高度随液位变化而改变，或对浸 没于液体中的浮子的浮力随液面高度变化的原理 工作的。 (3) 差压式物位仪表
原理：容器内物位改变，造成液柱产生的静 压变化原理工作。
1）压力式物位仪表工；业仪2表）与工差量程方测压法试式第5物章物位Leabharlann 测仪表(4) 电磁式物位仪表
原理：将物位变化转换为电量变化，通过 测量这些电量变化间接测量物位。
分类：
1）声波遮断式物位计
2）声波反射式物位仪
1）
3）声阻尼式物位仪
2）
3）
(7) 光学式物位仪表
原理：利用物位对光波的 遮断和反射原理工作，光 源可以是普通的白炽灯光 或激光等。
（8）机械接触式：重锤式、 旋翼式、音叉式
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法
5.1.3 物位仪表使用时应考虑的因素
1）平衡容器组成
负压管
冷凝容器
平衡 容器
正压管
负压管、正压管、冷凝容器、上下连接管 组成。
工作原理：平衡容器就是水位传感器，在 起内部造成一个恒定的水静压力，使之与 被测水位形成的水静压力相比较，输出二 者之差，从而测出被测液体工业的仪水表位与工高程度测试。第5章物位测
量方法
主要问题：介质密度会因为温度和压力的变化而变化，从而 造成误差。解决办法：采取补偿、校验措施。 2）定量说明 p+=p+Lρ1g p-=p+(L-H0-ΔH)ρ”g+(H0+ΔH) ρ’g
(5-1)
5.2.3差压式物位计
1利用差压法测量液位 原理说明：图5-3所示。Δp=p2-p0=p1+p0-p0=p1 而 p1=ρgH，因此 H=p1/(ρg)
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法
2测量锅炉水位的差压式水位计
图5-4所示（自学）
组成：平衡容器、差压变换器和显示 仪表。
特点：可以连续显示水位，也可以发 报警告和向水位调节器提供信号。
5.1 概述
物位测量的原因：
生产过程中，需要了解罐、塔、库等容器的液位，液
体-液体间，液体-固体之间的界面高度，以及固体物
料的料位，等。
几个概念：
物位：容器内所贮存物体的上表面位置。物体可以是
流体，固体，也可以是不同物体，或者状态不同物体
交接面。
界面：指液-液、液-固等的分界面，分别称为液-液、
液-固界面。
特点
1测量范围大；
2检测部件除膜片外，无可动部件；
3可以测量黏度大、容易结晶、有悬浮物
或腐蚀性介质的场合；
4测量结果受介质密度变化影响小。
5.2.2压力式液位计
原理：根据容器内液面高度H和液柱质量造
成的静压力p成比例关系，确定液面的位置。
图5-2为基本原理图。
P=ρgH
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法
工业仪表与工量程方测法试第5料章物仓位或测槽斗内安息角、孔隙
(4) 由于物料受含水量、粘性、颗粒形状差异，以及 容器结构、进、出料口位置等因素的影响，出料口附 近往往会出现如图5-1所示的大孔隙(俗称“架桥”)。 这种孔隙将对容器中物料实际贮量的测量产生影响。 因此，在测量时必须加以消除。 实际上，这很难办到 （5）很多对象只需测量上、下限，并不连续测量。
第五章 物位测量
掌握要点：
1、 物位测量的特点、物位测量仪表的分类；
2、压差式水位计：压力式液位计；
压差式物位计；
3、 电接点水位计：水位传感器原理、水位结构、误差、 显示方法举例、普通电接点测量筒的缺陷；
4、 料位计：重锤式、电容脉冲式、阻旋式、—射线
式、超声波式；
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法
Δp=p+- p-=L(ρ1- ρ”)g-H0(ρ’- ρ” )g- ΔH (ρ’- ρ”)g g — 重力加速度； ρ1— 平衡容器中水的平均密度； Ρ’、 ρ”—压力p时的饱和水与饱和蒸汽密度。
工业仪表与工程测试第5章物位测 量方法