物位检测仪表

物位检测仪表
内容
概述 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电容式物位仪表 辐射式物位仪表 超声波物位计
1 概述
几个概念
在容器中液体介质的高低叫液位， 容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位 测量液位的仪表叫液位计，测量料位的仪表叫料位计 测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表叫界面计 在物位检测中，有时需要对物位进行连续检测，有时只需要 测量物位是否达到某一特定位置，用于定点物位测量的仪表 称为物位开关
理 声波式物位仪表：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波
反射距离的不同，测出这些变化就可测知物位。根据工作原 理分为声波遮断式、反射式和阻尼式。 光学式物位仪表：利用物位对光波的遮断和反射原理工作 ……
2 差压式液位计 基本工作原理 Δ P=ρ gH
零点迁移的目的：使H＝0时，变送器输出为Iomin（如4mA）
Δ P=ρ 1gH Δ P=ρ 1gH -ρ 2g（h2-h1）Δ P=ρ 1gH +ρ 1gh1
无迁移
负迁移
正迁移
迁移量：-ρ 2g（h2-h1） 迁移量：ρ 1gh1
3 浮筒式液位计
输出指示器
弹簧 磁钢
室
浮 筒
F浮 F弹
浮 筒
G
内置式 静井
外置式
基本工作原理 主要由四个基本部分组成：浮筒、弹簧、磁钢室和输出指示器
6 超声波物位计
利用声波在介质中传播速度 不变的原理，通过检测声波 发射和反射全过程的时间间 隔可以计算出物料界面到探 头的距离，从而得到物位的 高低。
注意事项：
确保反射波能回到探头；
防止物料对声波的吸收（如表 面泡沫漂浮）。
当电容器的几何尺寸和介电常数保持不变时，电容变化量就与物位高度H成正比。
特点和要求
电容式物位计可以用于液位的测量，也可以用于料位的测量，但要求介质的介电常数保持稳 定。在实际使用过程中，当现场温度、被测液体的浓度、固体介质的湿度或成分等发生变化 时，介质的介电常数也会发生变化，应及时对仪表进行调整才能达到预想的测量精度。
当浮筒沉浸在液体中时，浮筒将受到向下的重力G、向上的浮力F浮和弹簧弹力F-弹 的复合作用 弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移，再通过输出指示器内磁感应元件和 传动装置或变换输出装置，使其指示出液位或输出与液位对应的电信号。
特点和要求 浮筒式液位计通常有内置式和侧装外置式两种安装方合。
4 电容式物位计 D
基本工作原理
由两个同轴圆柱极板组成的电容器，当两极板
之间填充介电常数为ε 1的介质时，两极板间的
电容量为：
C
21L
ln(D d )
d
1
DdHL L
当极板之间一部分介质被介电常数为ε 2的另一 种介质填充时，可推导出电容变化量
C 2 (2 1)H KH ln(D d )
物位检测的作用 控制、计量、报警等。
检测方法分类
直读式物位仪表：玻璃管液位计、玻璃板液位计等。 差压式物位仪表：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理而工作。 浮力式物位仪表：利用浮子高度或浮力随液位高度而变化的原理工作。 电磁式物位仪表：使物位的变化转换为一些电量的变化，如电容 核辐射物位仪表：利用射线透过物料时其强度随物质层的厚度而变化的原
接收器 辐射源
特点和要求
核辐射式物位计属于非接触式物位测量仪表 适用于高温、高压、强腐蚀、剧毒等条件苛刻的场合 核射线还能够直接穿透钢板等介质，可用于高温熔融金属的液位测量 使用时几乎不受温度、压力、电磁场的影响。 但由于射线对人体有害，因此射线的剂量应严加控制，且须切实加强安全防护措施 (工业现场一般不优先考虑使用核辐射式物位计)
说明：电容式液位计一般都是基于差压原理测量的。
5 核辐射式物位计
基本工作原理 核辐射线（通常为γ 射线）穿过一定厚度的被测介质时， 射线的投射强度将随介质厚度的增加而呈指数规律衰减的 原理来测量物位的
I I0eH
I0表示进入物料之间的射线强度；μ 表示物料的吸收系数；H为物料的厚 度；I为穿过介质后的射线强度。