物位仪表

1. 物位

1.1 物位概述

1.1.1 物位的定义

物位是指贮存容器或工业生产设备里的液体,粉粒状固体或互不相溶的两种液体间由于密度不等面形成的界面位置。液体介质液面的高低称为液位；液体—液体（两种密度不等且互不相溶的液体）或液体—固体间的分界面称为界面；固体颗粒或粉料的堆积高度称为料位。一般将液位、料位、界面统称为物位。液位、料位、界面的测量统称为物位测量。液位、料位、界面的测量统称为物位测量。根据具体用途分为液位、料位、界面传感器或变送器。

1.1.2 物位测量的目的

物位测量在现代工业生产过程中具有重要地位，主要表现在:

1.物位是物料耗址或产量计量的参数。通过物位测量可确定容器内的原料、半成品或产品的数量，以保证能连续供应生产中各个环节所需的物料.并为进行经济核算提供可靠依据。

2.物位是保证连续生产和设备安全的重要参数。连续生产中，需要检测物位是否满足生产工艺的需求，这对保证生产正常连续运行，确保产品质量和产量，实现安全、高效生产具有重要的意义。

3.特别是现代大工业生产，由于具有规模大，速度快，且常使用高温、高压、强腐蚀性或易燃易爆物料等特点，其物位的监测和自动控制更是至关重要。例如，火力发电厂锅炉汽包水位的测量与控制，若水位过高.将造成蒸汽带水，蒸汽品质降低。轻则加重管道和汽机的积垢，降低压力和效率;重则使汽机发生事故。水位过低对于水循环不利，可能使水冷壁管局部过热甚至爆炸。再比如，在冶金生产过程中，需要在高温条件下测量钢水、铝水等熔融金属的液位，需要测量高炉的料位和锅炉内的水位，需要测量油罐、水塔、各种储液雄的液位等。

2．物位仪表

2.1 物位仪表的选型

物位仪表在选型时，与压力、流量等仪表有很大不同。物位测量的现场工况千差万别，很难设计出能满足所有工况应用的物位仪表。在非接触式物位测量仪表中，超声波物位计和雷达物位计是两大主流仪表。这两类仪表各有特点，只有充分了解仪表特点及应用条件，才能做到选型合理，充分利用仪表的测量性能。

2.2 物位仪表的分类

由于被测对象种类繁多,检测的条件和环境也有很大差别,所以物位检测的方法有多种多样,以满足不同生产过程的测量要求。

物位检测仪表按测量方式可分为连续测量和定点测量两大类。

连续测量方式能持续测量物位的变化（连续量，输出标准连续量信号）。

定点测量方式则只检测物位是否达到上限,下限或某个特定位置,定点测量仪表一般称为物位开关（点位，输出开关量信号）。

按工作原理分类,物位检测仪表有直读式,静压式,浮力式,机械式,电气式等2.2.1 电容物式位计

图2-2-1 电容物位控制器

RF－9000，9200系列电容物位控制器是引进美国平迪凯特公司先进技术制造的新颖物位控制器。它是目前水平比较高的一种电容物位控制器。其最大特点是能克服粘附层的影响，因此它几乎可以检测所有的物料，包括固体和液体，导电介质和非导电介质，以及有腐蚀性或吸附性的介质。

RF系列分为整体型和分离型两类:RF系列还可分为普通型和防爆型，由于防爆型在探头与表壳之间采用了特殊的密封结构，所以尺寸上跟普通型有些差别。

2.产品参数

电源电压：9000系列：220VAC±10％50Hz

9200系列：24VDC

功耗：3W

输出继电器：1A，220V AC阻性负载或5A，28V DC阻性负载（普通型：双刀双掷；防爆型：单刀单掷）。

报警：上限或下限，用户任选

环境温度：－40～＋70℃

校准方法：按钮操作，另配线控校准盒时可以遥控校准

灵敏度：9000系列：1，4,10pF可选；

9200系列：1，1.5，2，3，14，15pF可选

延长时间：9000系列：1，3，6s可选；

9200系列：1，2，4，7s可选

防爆等级：dia ⅡBT5□型号

图 2-2-2 射频导纳物位计

电容法液位测量原理为探极线与导电液体构成一电容器，其中探极线的金属内芯为电容的一极，导电液体为电容的另一极，中产为高稳定性的聚四氟乙烯。随着液位的变化，液体包围探极线的面积随之改变，导致电容的变化，根据同心筒状电容的公式可写出液体高度与是容的关系C=Co+2πε/LogD/d*h 式中：

Co：分布电容

ε：聚四氟乙烯介电常数

D：探极外径

d：探极内径

h：液体浸没探极的高度，因Co、ε、D/d为固定常数，所以C=kh,即电容量只与液体浸没探极的高度成正比。

2.工作原理

UYB-2000系列变送器为射频电容法测量原理，以被测介质没探极的高度反映出电容量的变化，经电路转换为与之对应的4～20mA电流信号输出。

脉冲发让电路产生频率稳定的射频时钟信号，输入测量模块内的相移电路，相移电路的输入输出与被测电容，呈严格的线性关系，经鉴相，放大转换为电流输出信号。

3.产品参数

测量范围：0.2～20m

精确度：0.5级

探级耐温：-40～250℃

工作压力：-1MPa～2.5MPa

被测介质：导电率不低于10-3s/m的非结晶导电液体

电源电压：24VDC（允许范围15～35V）

输出信号：4～20mADC二线制

测量调节范围及零点迁移：≥±30%FS

图 2-2-3 电容物位计

1.产品概述

UYZ－50系列电容物位计适用于工业生产过程中各种贮槽、容器内导电、非导电介质液位、粉状料料位的连续测量和指示。

仪表的输出电流0～10mA可以接电流表或DDZ－Ⅱ型显示控制仪表，回路中任何一点不得接地，否则必须配用隔离器以便与计算机输入端相匹配。

2.产品参数

精度：非防爆型±1％

防爆型±1.5％

测量范围：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0m（UYZ－561B型的测量范围可为3.0，4.0，6.0，10m四档）。

负载电阻：1.5kΩ

输出信号：0～10mADC

供电电源：220VAC（+10%/-15%）50Hz

介质压力：2.5Mpa

工作环境：传感器温度－40～＋85℃，相对湿度10～95%

显示仪表温度0～45℃，相对湿度10～90%

高低位报警定点误差：±2.5％

高低位报警设定点范围：0～100%全量程内任意给定

高低位报警触点容量：220VAC 3A

防爆型选用防爆栅型号：DFA－3100型检测端齐纳安全栅

防爆型仪表防爆等级：iaⅡCT6

4.型号表示

UYZ－5 □□□□