液位测量原理及其方法
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例如油罐液位测量控制不好，会出现抽空或溢油“冒顶”事故； 油气分离器液位偏高或偏低会出现“跑油”、“窜气”事故，严 重影响后序设备的生产和安全；
电脱水器中油水界面高了会破坏电场．低了会使放水中带油，影 响生产。
2
液位测量原理及其方法
物位的基本概念
物位——指容器中的液体介质的液位、固体的 料位或颗粒物的料位和两种不同液体介质分界 面的总称。
（或称沉筒）的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。前者称为恒 浮力式，后者称为变浮力式。 – (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。 – (6) 声学式 它根据物位变化引起声阻抗和反射距离变化来测量物位
油气储运自动化液位测量
1
液位测量原理及其方法
液位测量必要性
在油气储运过程中，精确测定储油大罐中的液位高度，是正确计 算储油量、确定库存、计算输量的重要措施。
在油气生产中，特别是在油气集输储运系统中，石油、天然气与 伴生污水要在各种生产设备和罐器中分离、存储与处理，物位的 测量与控制，对于保证正常生产和设备安全是至关重要的，否则 会产生重大的事故。
检尺测量时，先对罐内液位高度进行测定，再根据罐的横截面积 或大罐容积表，计算罐内液体体积和质量。
检尺测量的工具是钢卷尺，其下端带有铜质重锤。为方便量油操 作，在罐顶设有量油口。量油口下装有量油管，管子底端钻有孔 眼与液体连通。设置量油管的目的是为了减小罐内液面波动对量 油的影响。
6
液位测量原理及其方法
磁翻转液位计
磁翻转液位计结构牢固、工作可靠、显示醒目。 由于被测液体被完全密封，使用磁耦合传动，因而可以测量高温、
高压及不透明的粘性液体，如原油、污水等。 缺点是经长期使用后，磁钢磁性退化，翻板轴磨损易造成指示错
误．故应定期检查与校正。
7
液位测量原理及其方法
浮力法
浮力法测液位是依据力平衡原理，通常借助浮子 一类的悬浮物，浮子做成空心刚体，使它在平衡时能 够浮于液面。当液位高度发生变化时，浮子就会跟随 液面上下移动。因此测出浮子的位移就可知液位变化 量。
当被测液位H=0时，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<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
差压变送器高度改变，但只要正负取压点m位A置间距离(h2-h1)不变，其迁移量不变。
15
液位测量原理及其方法
变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0）不
在同正一迁水移平位置
p0
H 3
1
1—容 器 ；
2—差 压 传 感 器 ；
3—液 位 零 面
＋－ 2
PP0Hg
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。
PP P 0H g
13
液位测量原理及其方法
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 ΔP与液位高度H的关系为ΔP=Hρg。 当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变送
器输出信号为4mA 当H= Hmax时，差压ΔPmax=ρgHmax，
变送器的输出信号为20 mA，
14
液位测量原理及其方法
密封容器上层气体为可凝结蒸汽
负迁移
差压变送器的正、负压室的压力分别为
P P 气 H1gh 12g
PP气h22g
正、负压室的压差为
P P P H 1 g ( h 2 h 1 )2 g
浮子式液位计按浮子形状不同，可分为浮子式、 浮筒式等等； 按机构不同可分为钢带式、杠杆式等。
8
液位测量原理及其方法
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。
9
液位测量原理及其方法
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。
11
液位测量原理及其方法
敞口容器
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。
压力表测量液位原理
其关系为 PHg
式中 P—测压仪表指示值 H—液位的高度ρ—液体的密度g—重力加速度
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液位测量原理及其方法
密闭容器
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
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 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 。
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液位测量原理及其方法
静压式液位计
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，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高 度。
液位——容器中的液体介质的高低 料位——容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 界位——两种不溶液体介质的分界面的高低
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液位测量原理及其方法
检测方法的分类
按测量方式可以分为连续测量和定点测量。 按其工作原理可分为下列几种类型：
– (1) 直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。 – (2) 浮力式 它根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒
4
液位测量原理及其方法
直接测量法
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。
玻璃管液位计。
5
液位测量原理及其方法
人工检尺液位测量
人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体进行体积和质量测定的 种基本方法。
具有操作简单、计量准确、无须辅助设备的特点，仍是目前各油 田原油集输过程中的一种主要计量方法。
正、负压室的压力分别为
P P 气 H g h 1g
P P气
正、负压室的压差为
P P P H g h 1g
电脱水器中油水界面高了会破坏电场．低了会使放水中带油，影 响生产。
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液位测量原理及其方法
物位的基本概念
物位——指容器中的液体介质的液位、固体的 料位或颗粒物的料位和两种不同液体介质分界 面的总称。
（或称沉筒）的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。前者称为恒 浮力式，后者称为变浮力式。 – (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。 – (6) 声学式 它根据物位变化引起声阻抗和反射距离变化来测量物位
油气储运自动化液位测量
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液位测量原理及其方法
液位测量必要性
在油气储运过程中，精确测定储油大罐中的液位高度，是正确计 算储油量、确定库存、计算输量的重要措施。
在油气生产中，特别是在油气集输储运系统中，石油、天然气与 伴生污水要在各种生产设备和罐器中分离、存储与处理，物位的 测量与控制，对于保证正常生产和设备安全是至关重要的，否则 会产生重大的事故。
检尺测量时，先对罐内液位高度进行测定，再根据罐的横截面积 或大罐容积表，计算罐内液体体积和质量。
检尺测量的工具是钢卷尺，其下端带有铜质重锤。为方便量油操 作，在罐顶设有量油口。量油口下装有量油管，管子底端钻有孔 眼与液体连通。设置量油管的目的是为了减小罐内液面波动对量 油的影响。
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液位测量原理及其方法
磁翻转液位计
磁翻转液位计结构牢固、工作可靠、显示醒目。 由于被测液体被完全密封，使用磁耦合传动，因而可以测量高温、
高压及不透明的粘性液体，如原油、污水等。 缺点是经长期使用后，磁钢磁性退化，翻板轴磨损易造成指示错
误．故应定期检查与校正。
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液位测量原理及其方法
浮力法
浮力法测液位是依据力平衡原理，通常借助浮子 一类的悬浮物，浮子做成空心刚体，使它在平衡时能 够浮于液面。当液位高度发生变化时，浮子就会跟随 液面上下移动。因此测出浮子的位移就可知液位变化 量。
当被测液位H=0时，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<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
差压变送器高度改变，但只要正负取压点m位A置间距离(h2-h1)不变，其迁移量不变。
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液位测量原理及其方法
变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0）不
在同正一迁水移平位置
p0
H 3
1
1—容 器 ；
2—差 压 传 感 器 ；
3—液 位 零 面
＋－ 2
PP0Hg
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。
PP P 0H g
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液位测量原理及其方法
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 ΔP与液位高度H的关系为ΔP=Hρg。 当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变送
器输出信号为4mA 当H= Hmax时，差压ΔPmax=ρgHmax，
变送器的输出信号为20 mA，
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液位测量原理及其方法
密封容器上层气体为可凝结蒸汽
负迁移
差压变送器的正、负压室的压力分别为
P P 气 H1gh 12g
PP气h22g
正、负压室的压差为
P P P H 1 g ( h 2 h 1 )2 g
浮子式液位计按浮子形状不同，可分为浮子式、 浮筒式等等； 按机构不同可分为钢带式、杠杆式等。
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液位测量原理及其方法
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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液位测量原理及其方法
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。
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液位测量原理及其方法
敞口容器
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。
压力表测量液位原理
其关系为 PHg
式中 P—测压仪表指示值 H—液位的高度ρ—液体的密度g—重力加速度
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液位测量原理及其方法
密闭容器
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
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 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 。
10
液位测量原理及其方法
静压式液位计
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，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高 度。
液位——容器中的液体介质的高低 料位——容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 界位——两种不溶液体介质的分界面的高低
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液位测量原理及其方法
检测方法的分类
按测量方式可以分为连续测量和定点测量。 按其工作原理可分为下列几种类型：
– (1) 直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。 – (2) 浮力式 它根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒
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液位测量原理及其方法
直接测量法
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。
玻璃管液位计。
5
液位测量原理及其方法
人工检尺液位测量
人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体进行体积和质量测定的 种基本方法。
具有操作简单、计量准确、无须辅助设备的特点，仍是目前各油 田原油集输过程中的一种主要计量方法。
正、负压室的压力分别为
P P 气 H g h 1g
P P气
正、负压室的压差为
P P P H g h 1g