操作贮槽的液位控制系统..

解：如果已知某厂生产的 DDZ-Ⅱ型压力变送器的规格有：
0～10，16，25，60，100 （MPa）
精度等级均为0.5级。 输出信号范围为0～10mA。
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例题分析
由已知条件，最高压力为15MPa，若贮罐内的压力是 比较平稳的，取压力变送器的测量上限为
15 3 22 .5MPa 2
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知识拓展 零点迁移
在使用差压变送器测量液位时，一般来说
p Hg
实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为
p1 h12 g H1 g p0
p2 h2 2 g p0
图4-2 负迁移示意图
则
p1 p2 H1 g h12 g h2 2 g
p H1 g h2 h1 2 g
项目3 操作贮槽的液位控制系统
【项目描述】 你将进入某化工厂操作贮液槽
液位控制系统。你将首先熟悉液位控制系统 装置的工艺过程，明白各种液位测量方法， 熟练使用仪表测量液位，认识阀门定位器的 作用，会使用数字显示仪表，会辨别自动控 制系统的优劣。
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任务3.1 使用液位检测仪表
【项目描述】了解常用液位计和液位变送器，熟练掌握常用 液位计和液位变送器的使用方法，熟练常用液位及和液位 变送器的安装要求。
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雷达波由天线发出到接收到由 液面来的反射波的时间t由下式确定
t 2H 0 c
由于
图4-12 雷达式液位计示意图
H L H0
故
c 来自百度文库 L t 2
雷达探测器对时间的测量有微波脉冲法及连续波调频 法两种方式。
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要使用导波管？
图4-13 微波脉冲法原理示意图
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任务3.1.6 差压式液位变送器
若选择测量范围为0～25MPa、准确度等级为0.5级, 这时允许的最大绝对误差为
20 0.5% 0.125MPa
由于变送器的测量范围为0～25MPa，输出信号范围 为0～10mA,故压力为12MPa时,输出电流信号为
12 10 4.8mA 25
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例题分析
压力为15MPa时，输出电流信号为
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例题分析
由本例题可知，如果确定正迁移量为7MPa，则变送 器的量程规格可选为16MPa。那么此时变送器的实际测量 范围为7～23MPa，即输入压力为7MPa时，输出电流为 0mA；输入压力为23MPa时，输出电流为10mA。这时如 果输入压力为12MPa，则输出电流为
12 7 10 3.125mA 23 7
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对导电介质液位测量的电容式液位 当测量导电介质的液位高度时，内电极用绝 缘材料覆盖，外电极由金属容器壁和导电液体共 同组成。
3.测量固体物质的料位
用电容法可以测量固体块状颗粒体及粉料的料位。由 于固体间磨损较大，容易“滞留”，可用电极棒及容器壁 组成电容器的两极来测量非导电固体料位
左图所示为用金属电极棒插入容器来测 量料位的示意图。
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迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。 迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始 点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移 量则比较大。 迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量 范围的平移，它不改变量程的大小。
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举例
图4-3 正负迁移示意图
某差压变送器的测量范 围为0～5000Pa，当压差由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，如左图 中曲线a所示。负迁移如曲 线b所示，正迁移如曲线c所 示。
特点： 结构简单，安装维修方 便 提示醒目，灵敏可靠 可实现上下限液位远距 离集中显示、记录、控 制和报警。
任务3.1.3 使用电容式物位计
1.测量原理
通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种 不同液体的分界面。 物料高度发生变化时，容器内 物料产生的电容和空气产生的电 容都会发生改变，使总电容变化。 总电容C和物位高度h成正比关系
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料位检测
1—金属电极棒；2—容器壁
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优点
电容物位计的传感部分结构简单、使用方便。
缺点
需借助较复杂的电子线路。 应注意介质浓度、温度变化时，其介电系数也要 发生变化这种情况。
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知识拓展
电容物位计
棒式电容式物位计
缆式电容物位计
课外思考
① 对于高粘度液体是否使用玻璃板 式液位计？ ② 液位越高，从磁翻板式液位计看 到的____色越高。 ③ 磁翻板式液位计是否可以做成远 传指示液位？ ④ 用电容式物位计测量非导电介质 的液位时，电极____。
一般型号后面加“A”的为正 迁移；加“B”的为负迁移。
图4-4 正迁移示意图
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例题分析
举例 1.某贮罐内的压力变化范围为12~15MPa，要求远传显 示，试选择一台DDZ-Ⅱ型压力变送器 (包括准确度等 级和量程)。如果压力由12MPa变化到15MPa，问这时 压力变送器的输出变化了多少?如果附加迁移机构,问是 否可以提高仪表的准确度和灵敏度?试举例说明之。
电容检测转换电路
电容器的组成 1—内电极；2—外电极
得到4—20mA标准电流信号
2.液位的检测
对非导电介质液位测量的电容式液位传感器原理如下图所示。 内、外电极之间用绝缘材料隔 开，外电极上开有孔，让被测 液体能自由地流进流出。
非导电介质的 液位测量 1—内电极；2—外电极； 3—绝缘套；4—流通小孔
15 10 6mA 25
这就是说,当贮罐内的压力由12MPa变化到15MPa 时,变送器的输出电流只变化了1.2mA。 在用差压变送器来测量液位时，由于在液位H=0时, 差压变送器的输入差压信号Δp并不一定等于0，故要考 虑零点的迁移。实际上迁移问题不仅在液位测量中遇 到，在其他参数的测量中也可能遇到。加上迁移机构， 可以改变测量的起始点，提高仪表的灵敏度 (只不过 这时仪表量程也要作相应改变)。
几个概念 液位计类型
液位
料位
•玻璃板式液位计 •电容式物位计 •雷达物位计
磁翻板式液位计 核辐射式物位计 压差式液位变送器
任务3.1.1 使用玻璃板式液位计
原理：连通器
特点： 显示清晰，无盲区 密封性好，无泄漏
重量轻，寿命长 结构简单，冲洗维修方便
任务3.1.2 使用磁翻板式液位计
原理：连通器、磁力控制
任务3.1.4 使用辐射式物位计
辐射式物位计最常用的是γ射线物位计， 射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱
特点
I I 0e H
（4-9）
适用于高温、高压容器、强腐蚀、剧 毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶或沸腾 状态的介质的物位测量，还可以测量高 温融熔金属的液位。 可在高温、烟雾等环境下工作。
图4-10 核辐射物位计示意图 1—辐射源；2—接受器
但由于放射线对人体有害，使用范围 受到一些限制。
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任务3.1.5 使用雷达液位计
雷达式液位计是一种采用微波技术的液位检测仪表。
优点
可以用来连续测量腐蚀性液体、高黏度液体和有 毒液体的液位。 它没有可动部件、不接触介质、没有测量盲区, 而且测量精度几乎不受被测介质的温度、压力、相 对介电常数的影响,在易燃易爆等恶劣工况下仍能 应用。
输入压力为15MPa时,输出电流为
15 7 10 5mA 23 7
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例题分析
由此可知，当输入压力由12MPa变化到15MPa时， 输出电流变化了1.875mA，比不带迁移机构的变送器灵 敏度提高了。
变送器的准确度等级仍为0.5级，此时仪表的最大 允许绝对误差为(23-7)×0.5% = 0.08MPa，所以，由于 加了迁移机构，使仪表的测量误差减少了。
一、工作原理
将差压变送器的一端接液相，另一端接气相
pB p A Hg
因此
p pB p A Hg
图4-1 差压式液位计原理图
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结论 当用差压式液位计来测量液位时,若被测容器是敞 口的,气相压力为大气压,则差压计的负压室通大气就可 以了,这时也可以用压力计来直接测量液位的高低。若 容器是受压的,则需将差压计的负压室与容器的气相相 连接。以平衡气相压力 pA的静压作用。