物位检测方法与仪表

质压力有关，其关系为
PB PA Hg
式中 PA、PB——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 PB PA Hg
物位检测方法及仪表
差压变送器测量液位时的零点迁移问题（重点）
安装位置条件不同存在着仪表零点迁移问题
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
物位检测方法与仪表
内 容
➢物位检测方法
❖应用浮力原理检测物位
❖应用静压原理检测物位
❖应用超声波反射检测物位
➢物位检测仪表
❖超声波物位计
ห้องสมุดไป่ตู้物位检测方法及仪表
➢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
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 物位检测的作用
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，
物位检测方法及仪表
负迁移
差压变送器的正、负压室的压力分别为
P P气 H1g h12 g P P气 h2 2 g
正、负压室的压差为
P P P H1g (h2 h1)2g
ΔP=Hρg
物位检测方法及仪表
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 mA
物位检测方法及仪表
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 h1g P P气
正、负压室的压差为
P P P Hg h1g
压力表测量液位原理
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 。
其关系为
P Hg
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
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
物位检测方法及仪表
➢应用超声波反射检测物位
测量原理
根据超声波从发射到接收反射回波的时间间隔大小与被测介 质高度成比例关系的原理，实现液位测量的。
根据传声介质的不同可以分为：液介式、气介式、固介式三种。
测量时由置于容器底部的超声波探头向液面与气体的分界 面发射超声波，经过时间t后，便可接收到从界面反射回 来的回波信号。
测量原理
利用漂浮于液面上的浮标或浸没于液体中的浮筒对 液位进行测量的。当液位变化时，前者产生相应的 位移，而所受到的浮力维持不变，后者则发生浮力 的变化。因此，只要检测出浮标的位移或浮筒所受 到的浮力的变化，就可以知道液位的高低。
恒浮力法液位测量示意图
物位检测方法及仪表
➢应用静压原理检测物位
通过液柱静压的方法对液位进行测量的。
①确定容器中的贮料数量，以保证连续生产的需要或进行经济核算； ②为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内； ③对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全、正常进行。
物位检测方法及仪表
物 应用位浮力原理检测物位
检 应用测静压原理检测物位
应用方超声波反射检测物位 法
物位检测方法及仪表
➢应用浮力原理检测物位
H 1 vt 2
V----超声波在液体中的传播速度 H ----从探头至界面的距离（被测介质物位高度） T ----超声波从探头发射至液面反射回来的时间
物位检测方法及仪表
➢超声波物位计 超声波物位计由超声波发射、接收器（探头）及显示仪表组成。
超声波物位计原理框图
超声波物位计的原理 物位计以微处理机8031单片机为核心，进 行超声波的发射、接收控制和数据处理，具有声速温度补偿功能及 自动增益控制功能。
当被测液位H=0时，ΔP=h1ρg >0，从而使变送器在H=0时输出电流 大于4 mA；H=Hmax时，输出电流大于20 mA。
物位检测方法及仪表
➢应用静压原理检测物位
I0(mA)
20
-2000
4
0 2000 3000 5000 7000
ΔP (Pa)
（a）无迁移 （b）负迁移 （c）正迁移
某压力变送器的测量范围：0~5000Pa， 固定差压 (h2 h1)=22g000Pa