料位计

物位检测方法及仪表
应用静压原理检测物位
I0(mA)
20
4 -2000
0 2000 3000 5000 7000
∆P (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 ) ρ 2 g =2000Pa
物位检测方法及仪表
应用超声波反射检测物位
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。 通过液柱静压的方法对液位进行测量的。 敞口容器：多用直接测量容器底部压力的方法。 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 如图所示， 由测压仪表的压力指示值， 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 = Hρg
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
物位计以微处理机8031单片机为核心， 8031单片机为核心 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， 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。 及自动增益控制功能。
压力表测量液位原理
式中
液位的高度ρ 液体的密度 液体的密度g 重力加速度 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 测压仪表指示值 液位的高度
密闭容器：测量容器底部压力， 除与液面高度有关外， 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 测量容器底部压力 介 质压力有关，其关系为 质压力有关，
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。 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。 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 面发射超声波， 来的回波信号。 来的回波信号。
物位检测方法及仪表
负迁移
差压变送器的正、 差压变送器的正、负压室的压力分别为
P+ = P气 + Hρ1 g + h1 ρ 2 g P− = P气 + h 2 ρ 2 g
正、负压室的压差为
∆P = P+ − P− = Hρ1 g − (h2 − h1 ) ρ 2 g
∆P=Hρg 当被测液位H=0时，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<0，使变送器在H=0 当被测液位H=0时 ΔP=g<0，使变送器在H=0 H=0 时输出电流小于4 mA；H=Hmax时，输出电流小于20 mA 时输出电流小于4 mA；H=Hmax时 输出电流小于20
物位检测方法及仪表
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
物位检测方法及仪表
应用浮力原理检测物位 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， 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， 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， 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。 到的浮力的变化，就可以知道液位的高低。
1 H = vt 2
V----超声波在液体中的传播速度
----从探头至界面的距离 被测介质物位高度） 从探头至界面的距离（ H ----从探头至界面的距离（被测介质物位高度） ----超声波从探头发射至液面反射回来的时间 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
物位检测方法及仪表
物位检测方法与仪表
本 章 主 要 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
超声波物位
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 物位 指容器中的液体介质的液位、 指容器中的液体介质的液位 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 容器中的液体介质的高低 液位 料位―― ――容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 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 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； 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； 为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内； ②为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内； 对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全、正常进行。 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
百度文库
正迁移
变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0） 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 + H ρ g + h1 ρ g
P − = P气
正、负压室的压差为
∆P = P+ − P− = Hρg + h1 ρg
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。
PB = PA + Hρg
分别是液面上部介质压力和液面以下H 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。 分别是液面上部介质压力和液面以下 深度的液体压力。
∆P = P − P = Hρg B A
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） 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： 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） 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、 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 ΔP与液位高度 ΔP=Hρg。 差压ΔP与液位高度H的关系为ΔP=Hρg。 =0时 正负压室的差压ΔP=0 ΔP=0， 当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变送 器输出信号为4mA 器输出信号为4mA Hmax时 差压ΔPmax=ρgHmax ΔPmax=ρgHmax， 当H= Hmax时，差压ΔPmax=ρgHmax， 变送器的输出信号为20 mA， 变送器的输出信号为20 mA，