电容式液位计原理 ppt
合集下载
液位控制PPT课件
3、磁浮子： 磁性浮子式液位计通过与容 器相连的连通器内的浮子随 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， 用红白两色（液红气白）明 显直观地指示出容器内的液 位或界位。
磁翻板：
磁浮球：
4、浮球阀： 自来水直供系统
电接点式（液位开关、液位继电器）
2019/11/4
2019/11/4
.
37采用发射—反射—接收的工作模式。 雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对 象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接 收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中 D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 T——电磁波运行时间
适用介质： 清水、污水、 油类及中度腐蚀性液体。
内部结构分微动开关和水银开关：
2、连杆浮球：
内部结构：
干簧管原理：
霍尔接近开关：
霍尔效应：半导体薄片置于磁场中（磁场方向垂直于薄 片），当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上 将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。产生的电动势 称为霍尔电势。
液位控制系统介绍
工程部
内容概要：
液位控制系统简述 常用液位传感器介绍
液位控制系统主要包括三部分
传感器部分： 把被测介质的液位转换为电或可视信号。 控制部分： 根据传感器送来的信号，按照预定模式操作执行机 构，达到控制液位目的。 （控制电路） 执行机构部分： 主要传送介质、调节液位的部件。（水泵等）
工作原理：
利用光线的折射及反射原理，光线在两种不同介质的分界面将产生反射或折 射现象。当被测液体处于高位时则被测液体与光电开关形成一种分界面，当被测液体 处于低位时，则空气与光电开关形成另一种分界面，这两种分界面使光电开关内部光 接收晶体所接收的的反射光强度不同，即对应两种不同的开关状态。（如下图）
液位计原理以及分类ppt课件
液位计原理以及分类
李伯斌 2017.12.28
物位
物位
02
料位：容器中固体或颗粒状 物质的堆积高度 .
液位计的选用因素测量范围、精度、 安全防腐 、 显示方式、 远 距离指示、可靠 性等
• 被测物质的物理、 化学性质
测量和控制 要求
液位计的种类及原理
按其工作原理可分为下列几种类型： 1）人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体液位测量的基本方法。 2）直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。 3) 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压力 的变化的原理测量物位。 4) 非接触式液位计 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。 5）雷达液位计 波的反射原理
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。
P P P0 Hg
17
正迁移
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
P P气 Hg h1 g
P P 气
正、负压室的压差为
P P P Hg h1 g
直读式: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
直读式液位计的类型
玻璃管液位计.
玻璃板液位计. 磁翻板液位计
.
玻璃管、玻璃板液位计在CPC应用 STU
天然气分 液罐
注水泵
磁翻板液位计
磁翻板液位计和被测容 器形成连通器，保证被测量容 器与测量管体间的液位相等。 当液位计测量管中的浮子随被 测液位变化时，浮子中的磁性 体与显示条上显示色标中的磁 性体作用，使其翻转，红色 （或其他颜色）表示有液，白 色表示无液，以达到就地准确 显示液位的目的。
李伯斌 2017.12.28
物位
物位
02
料位：容器中固体或颗粒状 物质的堆积高度 .
液位计的选用因素测量范围、精度、 安全防腐 、 显示方式、 远 距离指示、可靠 性等
• 被测物质的物理、 化学性质
测量和控制 要求
液位计的种类及原理
按其工作原理可分为下列几种类型： 1）人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体液位测量的基本方法。 2）直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。 3) 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压力 的变化的原理测量物位。 4) 非接触式液位计 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。 5）雷达液位计 波的反射原理
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。
P P P0 Hg
17
正迁移
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
P P气 Hg h1 g
P P 气
正、负压室的压差为
P P P Hg h1 g
直读式: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
直读式液位计的类型
玻璃管液位计.
玻璃板液位计. 磁翻板液位计
.
玻璃管、玻璃板液位计在CPC应用 STU
天然气分 液罐
注水泵
磁翻板液位计
磁翻板液位计和被测容 器形成连通器，保证被测量容 器与测量管体间的液位相等。 当液位计测量管中的浮子随被 测液位变化时，浮子中的磁性 体与显示条上显示色标中的磁 性体作用，使其翻转，红色 （或其他颜色）表示有液，白 色表示无液，以达到就地准确 显示液位的目的。
电容式液位计(课件)
2021年7月3日1时49
概述
它可测量强腐蚀型介质的液位，测量高温介质的液位， 测量密封容器的液位，与介质的粘度、密度、工作压力无 关。
2021年7月3日1时49
原理
电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高 低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容 的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即 为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面 上的介电常数ε2 不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高 时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而 电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。 所以，电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测 量液位的高低。
放回传感器，根据h1/h=(I1-4)/16计算I1值，其中I1为 液面高度为h1时的电流输出。调整传感器零点电位器，使 输出电流为I1值。至此标定结束。
2021年7月3日1时49
结论
电容式液位计适用于各种导电、非导电液体的液位或 粘性料位的远距离连续测量和指示，也可以和其它电动仪 表配套使用，以实现液位或料位的自动记录、调节和控制。 其亦可用于导电和非导电液体之间及二种介电常数不同的 非导电液体之间的界面测量。电容物位计合理的选型与正 确的接地是其实现准确测量以及安全运行的前提。
2021年7月3日1时49
原理
电容式液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差 值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确， 因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。 电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐 蚀性和高压的介质的液位测量。
电容式物位计由电容式物位传感器和检测电容的线路 组成。其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为 电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。
概述
它可测量强腐蚀型介质的液位，测量高温介质的液位， 测量密封容器的液位，与介质的粘度、密度、工作压力无 关。
2021年7月3日1时49
原理
电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高 低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容 的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即 为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面 上的介电常数ε2 不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高 时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而 电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。 所以，电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测 量液位的高低。
放回传感器，根据h1/h=(I1-4)/16计算I1值，其中I1为 液面高度为h1时的电流输出。调整传感器零点电位器，使 输出电流为I1值。至此标定结束。
2021年7月3日1时49
结论
电容式液位计适用于各种导电、非导电液体的液位或 粘性料位的远距离连续测量和指示，也可以和其它电动仪 表配套使用，以实现液位或料位的自动记录、调节和控制。 其亦可用于导电和非导电液体之间及二种介电常数不同的 非导电液体之间的界面测量。电容物位计合理的选型与正 确的接地是其实现准确测量以及安全运行的前提。
2021年7月3日1时49
原理
电容式液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差 值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确， 因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。 电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐 蚀性和高压的介质的液位测量。
电容式物位计由电容式物位传感器和检测电容的线路 组成。其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为 电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。
电容式液位计原理PPT课件
第5页/共6页
谢谢您的观看！
第6页/共6页
位传感器一般用直径为d的不锈钢或紫铜棒做电极，外套聚 四氟乙烯塑料绝缘管或涂以搪瓷绝缘，如图。电容传感器 插在直径为D0容器内的液体中， 通过检测传感器电容变化 量即可知液位的高低。
第2页/共6页
导电液体液位测量
1-内电极；2-绝缘套 管；3-容器
由图可知当液位由零变化到H时，电容传感器的电容变化量CX为
2π0 ( p 1) H
ln(D / d )
SH
第4页/共6页
1-内电极；2-外电极； 3-绝缘环
(三)粉粒状物料电容传感器
在测量粉粒状非导电介质如 矿石、合金、石灰、干燥水泥、粮食 等的料位，是长期困扰的难题，至今 还没有一个准确可靠的测量方法。
电容式料位计原理 (a)金属料仓； (b)水泥料仓 1-内电极;2-金属容器壁电极; 3-钢丝绳内电极;4-钢筋;5-绝缘体
电容式液位计原理
一、检测原理
圆筒形电容器的电容量C为：
C=2πεL/ln(D/d)=kL
可见当将电容传感器插入被测介质中，电极 浸入介质中的深度随物位高低而变化，电极间介质的 升降，必然改变两极板间的电容量，从而可以测出物 位。
圆筒形电容器 1-内电极；2-外电极
第1页/共6页
电容物位传感器
(一)导电液体电容传感器 水、酸、碱、盐及各种水溶液等导电液体电容液
CX
CH
C0
2π H Leabharlann ln(D / d )2π0 (L H ) 2π0L
ln(D0 / d ) ln(D0 / d )
2π( 0 ) H
ln(D / d )
2π H SH
ln(D / d )
式中ε为绝缘套管或陶瓷涂层的介电 系数； ε0’为绝缘套管和空气共同组 成电容的等效介电系数；S为传感器 灵敏度系数。
谢谢您的观看！
第6页/共6页
位传感器一般用直径为d的不锈钢或紫铜棒做电极，外套聚 四氟乙烯塑料绝缘管或涂以搪瓷绝缘，如图。电容传感器 插在直径为D0容器内的液体中， 通过检测传感器电容变化 量即可知液位的高低。
第2页/共6页
导电液体液位测量
1-内电极；2-绝缘套 管；3-容器
由图可知当液位由零变化到H时，电容传感器的电容变化量CX为
2π0 ( p 1) H
ln(D / d )
SH
第4页/共6页
1-内电极；2-外电极； 3-绝缘环
(三)粉粒状物料电容传感器
在测量粉粒状非导电介质如 矿石、合金、石灰、干燥水泥、粮食 等的料位，是长期困扰的难题，至今 还没有一个准确可靠的测量方法。
电容式料位计原理 (a)金属料仓； (b)水泥料仓 1-内电极;2-金属容器壁电极; 3-钢丝绳内电极;4-钢筋;5-绝缘体
电容式液位计原理
一、检测原理
圆筒形电容器的电容量C为：
C=2πεL/ln(D/d)=kL
可见当将电容传感器插入被测介质中，电极 浸入介质中的深度随物位高低而变化，电极间介质的 升降，必然改变两极板间的电容量，从而可以测出物 位。
圆筒形电容器 1-内电极；2-外电极
第1页/共6页
电容物位传感器
(一)导电液体电容传感器 水、酸、碱、盐及各种水溶液等导电液体电容液
CX
CH
C0
2π H Leabharlann ln(D / d )2π0 (L H ) 2π0L
ln(D0 / d ) ln(D0 / d )
2π( 0 ) H
ln(D / d )
2π H SH
ln(D / d )
式中ε为绝缘套管或陶瓷涂层的介电 系数； ε0’为绝缘套管和空气共同组 成电容的等效介电系数；S为传感器 灵敏度系数。
电容式液位传感器
• 插入式安装：将电极插入液体中
• 安装绝缘介质
• 非插入式安装：将电极安装在容器壁外
• 连接引出线和测量电路
• 潜水式安装：将传感器安装在潜水设备上
• 安装壳体和保护装置
电容式液位传感器的调试方法与技巧
调试方法
• 检查电极和绝缘介质是否完好
• 调整检测电路参数，提高测量精度
• 进行液位标定，确定液位与电容值的关系
• 检查引出线和测量电路，保证电路畅通
• 定期进行性能检查，保证使用寿命
06
电容式液位传感器的发展趋势与市场前景
电容式液位传感器的技术发展趋势
提高测量精度和稳定性
• 采用先进的检测方法和电路设计
• 提高电极和绝缘介质的性能
扩展应用领域
• 开发适用于不同液体和环境的传感器
• 集成化和智能化发展，提高系统集成度
• 系统集成和自动化设备控制
03
电容式液位传感器的优点与缺点
电容式液位传感器的优点分析
安装维护简便
• 安装方式灵活，易于维护
• 成本低，使用寿命长
高精度
• 可以实现高精度液位检测和控制
• 适用于各种液体的液位测量
抗干扰能力强
• 对环境干扰和液体杂质不敏感
• 适应各种复杂环境
电容式液位传感器的缺点分析
02
绝缘介质设计
• 选择合适的绝缘材料
• 考虑绝缘介质的耐压性能
03
检测电路设计
• 选择合适的检测方法
• 考虑电路的抗干扰能力
电容式液位传感器的选型原则
根据液位测量精度要求选择
• 高精度测量场合选择频率调制法或桥式电路法
• 低精度测量场合选择恒定电流法
【轮机】直观展示19种常见液位计工作原理图
【轮机】直观展示19种常见液位计工作原理图液位开关，顾名思义，就是用来控制液位的开关。
从形式上主要分为接触式和非接触式。
非接触式的如电容式液位开关,接触式的例如:浮球式液位开关、电极式液位开关、电子式液位开关。
电容式液位开关也可以采用接触式方法实现。
1、磁翻板液位计磁翻板液位计：又叫磁浮子液位计，磁翻柱液位计。
原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板，使红白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。
2、浮球液位计原理：浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。
带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。
浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。
也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。
通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。
3、钢带液位计原理：它是利用力学平衡原理设计制作的。
当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。
液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。
4、雷达液位计原理：雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。
探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
5、磁致伸缩液位计原理：磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。
在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。
19个常见液位计工作原理图，满足多种需要，动画展示很有趣！
19个常见液位计工作原理图，满足多种需要，动画展示很有趣！液位开关，顾名思义，就是用来控制液位的开关。
从形式上主要分为接触式和非接触式。
非接触式的如电容式液位开关,接触式的例如：浮球式液位开关、电极式液位开关、电子式液位开关。
电容式液位开关也可以采用接触式方法实现。
1. 磁翻板液位计又叫磁浮子液位计，磁翻柱液位计。
原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板，使红白翻柱翻转180°。
当液位上升时翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。
2. 浮球液位计原理：浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。
带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响液位的变化导致磁性浮子位置的变化。
浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。
也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。
通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。
3. 钢带液位计原理：它是利用力学平衡原理设计制作的。
当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。
液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。
4. 雷达液位计原理：雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。
探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
5. 磁致伸缩液位计原理：磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。
在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。
化工常见液位计介绍大全ppt课件
• 如何投用玻璃板液位计 • 1、检查安装正确无误，液位计完整无损； • 2、如果设备到液位计有多道阀门，则先打开除液位计自带或最靠近
液位计以外的阀门； • 3、缓慢打开上部针型气阀直至全开 • 4、缓慢打开下部液相针型阀阀直至全开 • 5、进行液位计冲洗操作，并在冲洗中排除引压管堵的可能。 • 注意：打开阀门及冲洗操作时开阀要慢，防止液位计防漏装置动作引
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
浮筒式液位计
• 水校法
• 在浮筒上标注（水校）液位刻度浮筒下引 管中心位置为零点（0%）刻度位置；水校 量程L=（实际密度/水的密度）×浮筒长度， 从零点位置向上L高度为满量程（100%） 刻度；将L分为4等分，在浮筒上标注出来。
浮筒式液位计
• 当液位为高度H时，浮筒的浸 没深度为H－x，作用在杠杆上 的力为 Fx ＝ W － A（H－x）ρg 式中 W ——浮筒的重量
• A ——浮筒的截面积； x ——浮筒上移的距离； ρ——被测液体的密度。
• 液位高度变化，作用在杠杆上 的力也跟着变化，扭力管产生 的角位移也随之变化，传感器 将角位移的变化量转化为420mA电流输出。
• ③浮子的挂扣脱落。由于脱扣，浮子沉到浮筒底部，扭力 管无挂重，相当于液位满量程时的情况。（显示110%） 处理：把浮子挂扣挂好后，投表，会运行正常。
液位计以外的阀门； • 3、缓慢打开上部针型气阀直至全开 • 4、缓慢打开下部液相针型阀阀直至全开 • 5、进行液位计冲洗操作，并在冲洗中排除引压管堵的可能。 • 注意：打开阀门及冲洗操作时开阀要慢，防止液位计防漏装置动作引
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
浮筒式液位计
• 水校法
• 在浮筒上标注（水校）液位刻度浮筒下引 管中心位置为零点（0%）刻度位置；水校 量程L=（实际密度/水的密度）×浮筒长度， 从零点位置向上L高度为满量程（100%） 刻度；将L分为4等分，在浮筒上标注出来。
浮筒式液位计
• 当液位为高度H时，浮筒的浸 没深度为H－x，作用在杠杆上 的力为 Fx ＝ W － A（H－x）ρg 式中 W ——浮筒的重量
• A ——浮筒的截面积； x ——浮筒上移的距离； ρ——被测液体的密度。
• 液位高度变化，作用在杠杆上 的力也跟着变化，扭力管产生 的角位移也随之变化，传感器 将角位移的变化量转化为420mA电流输出。
• ③浮子的挂扣脱落。由于脱扣，浮子沉到浮筒底部，扭力 管无挂重，相当于液位满量程时的情况。（显示110%） 处理：把浮子挂扣挂好后，投表，会运行正常。
液位计相关知识详解PPT课件
5.便于系统自动化工作：磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号，便 于微机对信号进行处理，容易实现联网工作，提高整个测量系统的自动化程度。
第32页/共50页
安装使用及注意事项
磁致伸缩液位计现场投用的时侯，应特别注 意要先开液位计上部球阀，后开其下部球阀。 因为非磁性连通管的底部装有能够保护磁性浮 子的止推弹簧，若先开下阀，会因容器和连通 管的压差大而使磁性浮子向上猛击连通管的顶 部而损坏液位计。因此，须按先上后下的开阀 程序操作，方可避免上述事故的发生。
第27页/共50页
第28页/共50页
第29页/共50页
第30页/共50页
磁致伸缩液位计的优点
1.可靠性强：由于磁致伸缩液位计采用波导原理，无机械可动部分，故无摩擦， 无磨损。整个变换器封闭在不锈钢管内，和测量介质非接触，传感器工作可靠， 寿命长。 2.精度高：由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作，工作中通过测量起始脉冲和终 止脉冲的时间来确定被测位移量，因此测量精度高，分辨率优于0.01%FS，这 是用其它传感器难以达到的精度。
的炉水沿电极和筒壁溅延，导致电极上形成 “挂水” 短路现象。挂水后形成电 极间连通，同样会造成水位显示的错误。
第14页/共50页
第15页/共50页
第16页/共50页
常见故障及处理方法
结垢：更换电极 汽侧和水侧的一次阀都要能关严，排污阀能全开； 做隔离措施前退出汽包水位保护和给水自动，防止保护误动； 安装电极时要注意丝扣与结合面垂直；垫圈应完好，其平面无径向沟纹，
第2页/共50页
4、电接点液位计 5、磁致伸缩液位计 6、超声波式液位计 7、导波雷达液位计
第3页/共50页
我公司常用液位计
浮筒、浮球、玻璃管(板）式液位计、 电接点液位计、磁浮子液位计、磁致 伸 缩液位计、钢带液位计、智能电浮筒 液 位计、超声波液位计、差压式液位计
第32页/共50页
安装使用及注意事项
磁致伸缩液位计现场投用的时侯，应特别注 意要先开液位计上部球阀，后开其下部球阀。 因为非磁性连通管的底部装有能够保护磁性浮 子的止推弹簧，若先开下阀，会因容器和连通 管的压差大而使磁性浮子向上猛击连通管的顶 部而损坏液位计。因此，须按先上后下的开阀 程序操作，方可避免上述事故的发生。
第27页/共50页
第28页/共50页
第29页/共50页
第30页/共50页
磁致伸缩液位计的优点
1.可靠性强：由于磁致伸缩液位计采用波导原理，无机械可动部分，故无摩擦， 无磨损。整个变换器封闭在不锈钢管内，和测量介质非接触，传感器工作可靠， 寿命长。 2.精度高：由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作，工作中通过测量起始脉冲和终 止脉冲的时间来确定被测位移量，因此测量精度高，分辨率优于0.01%FS，这 是用其它传感器难以达到的精度。
的炉水沿电极和筒壁溅延，导致电极上形成 “挂水” 短路现象。挂水后形成电 极间连通，同样会造成水位显示的错误。
第14页/共50页
第15页/共50页
第16页/共50页
常见故障及处理方法
结垢：更换电极 汽侧和水侧的一次阀都要能关严，排污阀能全开； 做隔离措施前退出汽包水位保护和给水自动，防止保护误动； 安装电极时要注意丝扣与结合面垂直；垫圈应完好，其平面无径向沟纹，
第2页/共50页
4、电接点液位计 5、磁致伸缩液位计 6、超声波式液位计 7、导波雷达液位计
第3页/共50页
我公司常用液位计
浮筒、浮球、玻璃管(板）式液位计、 电接点液位计、磁浮子液位计、磁致 伸 缩液位计、钢带液位计、智能电浮筒 液 位计、超声波液位计、差压式液位计
电容式液位计1
§7-2、常用物位检测仪表
一、静压式液位检测仪表： 2、压力、差压式液位计： ③.量程迁移： 正迁移：如图。 为此，在一般的差压计中，均有调整零点的位置机构，通过 调整迁移弹簧，改变变送器的零点即可实现。 由于要迁移c值为正， 正迁移
§7-2、常用物位检测仪表
一、静压式液位检测仪表： 2、压力、差压式液位计： ③.量程迁移： 负迁移：如图。 当容器中液体上方气体是可凝性的（如水蒸汽），为保持负 压室所受的液柱高度恒定，或者被测介质有腐蚀性，为了引压管 防腐，常常在差压变送器的正负压室与限压点之间装有隔离罐， 并充以隔离液。设隔离液密度为
第二编 过程参数检测技术
第7章 物位检测
பைடு நூலகம்
§7-1、物位定义及其检测仪表分类：
物位检测是对设备和容器中物料储量多少的度量。物位
检测为保证生产过程的正常运行，如调节物料平衡、掌握物
料消耗数量、确定产品产量等提供可靠依据。在现代工业生 产自动化过程监测中物位检测占有重要的地位。 一、定义： 指设备和容器中液体或固体物料的表面位置。对应不同 性质的物料又有以下的定义。
压力式 ②.静压式： 吹气式 基于液体静力学原理 差压式 ③.浮子式： 浮子式 基于阿基米德原理 浮筒式
§7-1、物位定义及其检测仪表分类：
一、定义： 二、检测仪表分类： 1、测量方式分类： 2、工作原理分类： ④.机械接触式： 通过测量物位探头与物料面接触时的机械力实现物位的测量。 这类仪表有重锤式、旋翼式和音叉式等。 ⑤.电气式： 将电气式物位敏感元件置于被测介质中，当物位变化时其电
§7-2、常用物位检测仪表
一、静压式液位检测仪表： 2、压力、差压式液位计： ③.量程迁移： 由于测压仪表的安装位置一般难以 和被测容器的零位（取压点）处在同一 高度（水平位置）上，因此在测量液位 时，会产生一个不变的附加值。对于这种情况，要根据安装高度 差对其位置高度差带来的固定压力进行修正。即采取量程迁移法， 以修正静压误差。
这就是电容式液位计的检测原理
2. 热磁感应法
热磁感应法也称热磁敏法. 前面热电法测温元件为一组耐高温 热电偶，它们把金属熔液液面处温度场 出现变化转换为电势大小的变化；热磁 感应法测温元件为一组热敏磁性元件， 把金属熔液液面处温度场出现变化转换 为电抗（电感）大小的变化。
7.1.6 超声波法
超声波液位计利用波在介质中的传播 特性。
P H g
下面图7-2为用于测量开口容器液位高度的 三种压力式液位计。
(a) 压力表式液位计 (b)法兰式液位变送器 (c)吹气式液位计
对于密闭容器中的液位测量，除可应用上 述三种液位计外，还可用差压法进行测量，它 可在测量过程中消除液面上部气压及气压波动 对示值的影响，下图7-3示出差压式液位计测量 原理。
1. 钢带浮子式液位计
右图7-4为直读 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。
2. 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。 图中： 1-浮筒；2-弹簧； 3-差动变压器 。
图7-5所示的液位计是用弹簧平衡浮 力，用差动变压器测量浮筒位移，平衡 时压缩弹簧的弹力与浮筒浮力及重力G平 衡。即 kx gAH G 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。
7.1.4 电学法
该传感器的材料、结构与尺寸确定 后，K1、K2均为常数，电阻大小与液位 高度成正比。电阻的测量可用图中的电 桥电路完成。
2.电感式液位计
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。 电感式液位计既可进行连续测量，也可进行液 位定点控制。
电容式料位计
2.温差法液位检测技术
测温法液位计主要由 温度传感器、信号处 理电路和液位显示电 路构成。一般在液体 容器壁表面的上下方 向安装两个以上温度 传感器，由信号处理 电路采集温度传感器 信号并比较各相邻传 感器的温度差，根据 设定的临界值即可判 断出当前的液位。
测温法液位计原理图如图11-23所示
11.1 11.2 11.3 11.4
（2）浮筒式液位计
图11-3所示的液位计是用弹簧平衡浮力，用差动变压器测量浮 筒位移，平衡时压缩弹簧的弹力与浮筒浮力及重力G平衡。即
kx gAH G
当液位发生变化时有 两式相减得
k x x gAH H x G
H 1 k gA x
11.1 11.2 11.3 11.4
液位检测 物位检测 相界面的检测 物位仪表分类与选用
11.1
液位检测方法
液位检测总体上可分为直接检测和间接检 测两种方法，由于测量状况及条件复杂多 样，因而往往采用间接测量，即将液位信 号转化为其它相关信号进行测量，如压力 法、浮力法、电学法、热学法等。
11.1
但超声波仪器结构复杂，价格相对昂贵，而且有些物质对超 声波有强烈吸收作用，选用测量方法和测量仪器时要充分考 虑液位测量的具体情况和条件。
11.1.3声学与光学法检测液位
2. 光学法检测液位
激光用于液位测量，克服了普通光亮度差、方向性差、传输距 离近、单色性差、易受干扰等缺点，使测量精度大为提高。 激光式液位检测仪由激光发射器、接收器及测量控制电路组成。 图7-18为反射式液位检测原理图
（1）电阻式液位计
2 2 2 H h H h K 1 K 2 h 整个传感器电阻为 R A A A
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
S H
1-内电极；2-外电极；
-
3-绝缘环
4
(三)粉粒状物料电容传感器
在测量粉粒状非 导电介质如矿石、合金、 石灰、干燥水泥、粮食 等的料位，是长期困扰 的难题，至今还没有一 个准确可靠的测量方法。
电容式料位计原理 (a)金属料仓； (b)水泥料仓 1-内电极;2-金属容器壁电极; 3-钢丝绳内电极;4-钢筋;5-绝缘体
电容式液位计原理
一、检测原理
圆筒形电容器的电容量C为：
C=2πεL/ln(D/d)=kL
可见当将电容传感器插入被 测介质中，电极浸入介质中的深 度随物位高低而变化，电极间介 质的升降，必然改变两极板间的 电容量，从而可以测出物位。
圆筒形电容器 1-内电极；2-外电极
-
1
电容物位传感器
(一)导电液体电容传感器
非导电液体，不要求电极表面绝缘，可以用裸电 极作内电极，外套以开有液体流通孔的金属外电极，通 过绝缘环装配成电容传感器。
C0
2π0L ln (D 0 / d )
CH
2 π 0 p H ln (D / d )
2π0(L H ) ln (D 0 / d )
CX CH C0
2 π 0 ( p 1) H ln (D / d )
-
5
水、酸、碱、盐及各种水溶液 等导电液体电容液位传感器一般用直
径为d的不锈钢或紫铜棒做电极，外
套聚四氟乙烯塑料绝缘管或涂以搪瓷 绝缘，如图。电容传感器插在直径为
D0容器内的液体中， 通过检测传感
器电容变化量即可知液位的高低。
导电液体液位测量
1-内电极；2-绝缘套 管；3-容器
-Байду номын сангаас
2
由图可知当液位由零变化到H时，电容传感器的电 容变化量CX为
CX
CH
C0
2πH
ln(D/ d)
2π0(LH)
ln(D0 / d)
2π0L
ln(D0 / d)
2π( 0) H
ln(D/ d)
2π H SH
ln(D/ d)
式中ε为绝缘套管或陶瓷涂层的介电
系数； ε0’为绝缘套管和空气共同组 成电容的等效介电系数；S为传感器
灵敏度系数。
-
3
(二)非导体液体电容传感器
1-内电极；2-外电极；
-
3-绝缘环
4
(三)粉粒状物料电容传感器
在测量粉粒状非 导电介质如矿石、合金、 石灰、干燥水泥、粮食 等的料位，是长期困扰 的难题，至今还没有一 个准确可靠的测量方法。
电容式料位计原理 (a)金属料仓； (b)水泥料仓 1-内电极;2-金属容器壁电极; 3-钢丝绳内电极;4-钢筋;5-绝缘体
电容式液位计原理
一、检测原理
圆筒形电容器的电容量C为：
C=2πεL/ln(D/d)=kL
可见当将电容传感器插入被 测介质中，电极浸入介质中的深 度随物位高低而变化，电极间介 质的升降，必然改变两极板间的 电容量，从而可以测出物位。
圆筒形电容器 1-内电极；2-外电极
-
1
电容物位传感器
(一)导电液体电容传感器
非导电液体，不要求电极表面绝缘，可以用裸电 极作内电极，外套以开有液体流通孔的金属外电极，通 过绝缘环装配成电容传感器。
C0
2π0L ln (D 0 / d )
CH
2 π 0 p H ln (D / d )
2π0(L H ) ln (D 0 / d )
CX CH C0
2 π 0 ( p 1) H ln (D / d )
-
5
水、酸、碱、盐及各种水溶液 等导电液体电容液位传感器一般用直
径为d的不锈钢或紫铜棒做电极，外
套聚四氟乙烯塑料绝缘管或涂以搪瓷 绝缘，如图。电容传感器插在直径为
D0容器内的液体中， 通过检测传感
器电容变化量即可知液位的高低。
导电液体液位测量
1-内电极；2-绝缘套 管；3-容器
-Байду номын сангаас
2
由图可知当液位由零变化到H时，电容传感器的电 容变化量CX为
CX
CH
C0
2πH
ln(D/ d)
2π0(LH)
ln(D0 / d)
2π0L
ln(D0 / d)
2π( 0) H
ln(D/ d)
2π H SH
ln(D/ d)
式中ε为绝缘套管或陶瓷涂层的介电
系数； ε0’为绝缘套管和空气共同组 成电容的等效介电系数；S为传感器
灵敏度系数。
-
3
(二)非导体液体电容传感器