物位检测及仪表

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三、雷达液位计、超声波液位计
1. 工作原理： 雷达液位计采用高频振荡器作为微波发生器，发生器产生 的微波永波倒挂将他引到辐射天线，并向下射出。当微波 遇到被测液面时，部份被吸收，部份被反射回来。通过测 量发射波和反射波的运行时间差或频率差，运行时间差和 频率差与探头到被测介质表面的距离成正比。 雷达液位计安装要求： 波束中心轴与储罐壁至少大于500mm，避免波速发射到 器壁发生折射。 雷达液位计应该垂直对准介质表面。 如果容器底部是锥形的，安装位置应在顶部中央，这样才 能对准容器底部最低点；如果顶部是球形或拱形的，应安 装在1/2半径处，这样可以避免多重虑假回波。 雷达液位计的特点是：可以不带料设定（标定），另外是 习题4-57
一． 概述 二． 差压式液位变送器 三． 雷达液位计、超声
波液位计
一、概
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述
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在容器中液体介质的高低称为液位，容器中固体或颗粒 状物质的堆积高度称为料位。测量液位的仪表称为液位 计，测量料位的仪表称为料位计，而测量料中密度不同 介质的分界面的仪表称为界面表。上述三种仪表统称为 物位仪表。 物位测量的意义：获知储罐物质的的体积或质量的多少； 确保液位在工艺要求的高度； 确保安全生产； 通过液位的准确测量，可作记录表使用
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参数设定 最小调整：即空仓时，最低液位到雷达液位计法兰之间的 距离。 最大调整：即满仓时，最高液位到雷达液位计法兰之间的 距离。 雷达液位计练习题：4-57、4-58、4-60、4-63 超声波液位计练习题：4-67、4-68、4-69 雷达液位计与超声波液位计的异同点 相同点：测量原理相同， 非接触式测量， 均可测液位、粉末、固体颗粒， 均可测腐蚀性、高粘度、有毒介质， 均可不带料调试， 均采用二线制测量方式。
b. 正迁移以4~16习题为例。 c. 负迁移以4-17习题为例。
d. 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，它不变量程的大小。以4-12习题为例。
4. 用法兰式差压变送器测量液位
a. 此仪表在膜盒，毛细管和测量室所组成的封闭系统内 充有硅油，作为传压介质，并使被测介质不进入毛细 管与变送器，以免堵塞。其目的是为了解决测量具有 腐蚀性或含有结晶颗粒以及粘度大、以凝固等液体液 位时，引压管线被腐蚀，被堵塞的问题。 单法兰式用于测量（敞口容器）液位，双法兰式用于 测量（密封容器）液位。
不同点 波形 频率 量程
雷达液位计 雷达微波 5~10GHz 0~20m
超声波液位计 声波 35~70Hz 0~4m
盲区
温、压影响
无
无
400mm
有Fra Baidu bibliotek
最高误差
测量基准点
±3mm
从法兰处
±4m
探头顶部
7. 差压式液位变送器的计算
a. 已知一台差压变送器的测量位0~120kpa，用于测量密度为 1.727kg/cm3 的四氯化钛液位，则二次仪表的量程应为多少？ 解：单位转算：ρ＝1.727 kg/cm3 ＝1.727 ×103/m3 g＝9.8牛顿/kg 1牛顿＝1pa/m2 根据△P＝ρ×g×h 则h＝△P/ρg ∴h＝（120×1000）/（1.727×1000×9.8）＝7.09m 拟定测量四氯化钛密度为1.727kg/cm3 储罐液位的测量范围为 0~6m。则室内应将变送器的量程调试为多少？ 解： 根据△P＝ρ×g×h ∴ △P＝1.727×9.8×6≈101.5kpa 已知四氯化钛储罐测量范围为0~7.09m。变送器量程为0~120kpa， 当液位显示为3.5m时，变送器显示压差值为多少？ 解： 设压差值为△P，则应有120/7.09＝ △P/5 ∴ △P＝120×5÷7.09≈84.63kpa 设输出电流为x，则应有（20－4）/7.09＝（x－4）/3.5 ∴ x＝（16×3.5＋7.09×4）÷7.09≈11.89mA
二、差压式液位变送器
工作原理： 将差压变送器的正压室接储罐的液相，负压室接储罐的气 相，此时，差压变送器正、负压室所测得压差与液位高度 成正比，即△P＝ ρ×g×h。差压式液位变送器正是利用 容器内的液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原 理而工作的。 2. 当被测容器是敞口的，气相压力为大气压时，只需将差压 变送器的负压室通大气即可。此时可用压力变送器代替差 压变送器。投入式液位计就是这样工作的，若不需要远传 信号，也可以在容器底部安装压力表就地指示。 3. 零点迁移问题 a) 在使用差压变送器测量液位时，一般来说，其压差△P 与液位高度h之间有△P= ρ×g×h正比关系；当h=0时， 作用在正、负压室的压力是相等的，这就属于“无迁 移”的情况。 1.
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5. 差压是变送器的一般故障 a. 如果变送器负压室膜片损坏或引压管堵塞，测量值 （偏大）。 b. 如果变送器正压室膜片损坏或引压管堵塞，测量值 （偏小）。 c. 双法兰式变送器安装后，不进行零点调试，测量值 （偏小）。 d. 被测介质的密度由于温度升高而变小，测量值比实际 液位（偏低）。 e. 被测介质的密度由于温度降低而变大，测量值比实际 液位（偏高）。 6. 差压式液位变送器练习题：4-1①②、4-2、4-3、4-4、 4-7、4-12、4-13、4-14、4-15、4-16、4-17