化工仪表及自动化培训课件(共37张PPT)

CX 2 0 H D ln d
图4-10 料位检测 1—金属电极棒；2—容器壁
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第三节 其他物位计
优点
电容物位计的传感部分结构简单、使用方便。
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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。
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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第二节 差压式液位计
三、用法兰式差压变送器测量液位
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为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、 易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使 用法兰式差压变送器，如下图所示。 法兰式差压变送器 按其结构形式
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化工仪表及自动化
第四章 物位检测
内容提要
物位检测的意义及主要类型 压差式液位计
工作原理 零点迁移问题 用法兰式差压变送器测量液位
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其他物位计
电容式物位计 核辐射物位计 雷达式液位计 称重式液罐计量仪
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第一节 物位检测的意义及主要类型
几个概念 液位 料位 液位计 料位计 界面计 测量物位的两个目的 按其工作原理分为 直读式物位仪表 差压式物位仪表
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浮力式物位仪表
光学式物位仪表
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电磁式物位仪表
核辐射式物位仪表 声波式物位仪表
第二节 差压式液位计
一、工作原理
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图4-7 双法兰式差压变送器 1—挡板；2—喷嘴； 3—杠杆；4—反 馈波纹管；5—密封片；6—插入式法 兰；7—负压室；8—测量波纹管；9— 正压室；10—硅油；11—毛细管； 12—密封环；13—膜片；14—平法兰
第三节 其他物位计
一、电容式物位计 1.测量原理
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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。
当液位为零时，仪表调整零点，其 零点的电容为
C0 2 0 L D ln d
当液位上升为H时，电容量变为 LH 2 H 2 C 0
4-9 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
单法兰式 双法兰式
图4-5 法兰式差压变送器测量液位示意图 1—法兰式测量头；2—毛细管；3—变送器
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第二节 差压式液位计
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图4-6 单法兰插入式差压变送器 1—挡板；2—喷嘴；3—弹簧； 4—反馈波纹管；5—主杠杆； 6—密封片；7—壳体；8—连杆； 9—插入筒；10—膜盒
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第三节 其他物位计
3.料位的检测
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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。 电容量变化与料位升降的关系为
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第二节 差压式液位计
举例
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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。
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第二节 差压式液位计
二、零点迁移问题
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在使用差压变送器测量液位时，一般来说
pH g
实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为
p h g H g p 1 1 2 1 0
p h g p 2 2 2 0
图4-2 负迁移示意图
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第三节 其他物位计
二、核辐射物位计
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射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱， 具体关系见式（4-9）。
特点
I I0eH
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。 两圆筒间的电容量C
C
2 L D ln d
图4-8 电容器的组成 1—内电极；2—外电极
当 D 和 d 一定时，电容量 C 的大 小与极板的长度 L 和介质的介电 常数ε的乘积成比例。
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第三节 其他物位计
2.液位的检测
D ln d D ln d
电容量的变化为
2 H 0 C C C K X 0 iH D ln d
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第三节 其他物位计
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结论 电容量的变化与液位高度H成正比。该法是利用被 测介质的介电系数ε 与空气介电系数ε 0不等的原理进行 工作，（ε -ε 0）值越大，仪表越灵敏。电容器两极间 的距离越小，仪表越灵敏。
将差压变送器的一端接液相，另一端接气相
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p p H g B A
因此
p p p H g B A
图4-1 差压式液位计原理图
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第二节 差压式液位计
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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。
则
p ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱp H g h g h g 1 2 1 1 2 2 2

p H g h h g 1 2 1 2
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第二节 差压式液位计
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。