表格模板-自动检测技术与仪表控制系统物位检测 精品.ppt
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1、7.物位检测物位检测 物位检测是对设备和容器中物料储量多少的度量。可以在贮槽侧面安装透视测量仪表监视贮存量的变化,但有些情况不可以。液位的自动测量和控制还比较容易,但对于粉粒体由于影响因素多,实现自动测量和控制比较困难,如即使选择最合适的地点安装物位传感器,但由于其在自然堆积时料面是不平的,且粉料、大料之间的大空隙、小空隙及受温度、压力和湿度的影响料位变化,但贮存量不变;对液体而言,实际生产过程中可能会沸腾或、泡沫或处于高温、高压的情况下。故物位的测量复杂而且精度易变。为保证生产过程的正常运行,如调节物料平衡、掌握物料消耗数量、确定产品产量等提供可靠依据。主要内容物位的定义及物位检测仪表的分类
2、常用的物位检测仪表静压式、浮力式和电容式、超声波式、核辐射式影响物位检测的因素液位测量的特点、料位测量的特点、界位测量的特点7.1.物位检测的定义及物位检测仪表的分类一、物位的定义一、物位的定义1. 物位 指设备和容器中液体或固体物料表面位置。对应不同性质的物料又有以下定义:液位 指设备和容器中液体介质表面的高低料位 指设备和容器中所储存的块状、颗粒状或粉末状固体物料的堆积高度。界位 指相界面位置。(液-液、液-固)分界面不够清楚,有浑浊段物位是液位、料位、界位的总称。2.物位检测仪表 对物位进行测量、指示和控制的仪表,称物位检测仪表。二、物位检测仪表的分类二、物位检测仪表的分类被测对象、检测
3、条件或环境各不相同,故方法很多,以满足不同的需要按测量方式:连续测量 和 定点测量(物位开关)按工作原理:直读式 采用侧壁开窗口或旁通管方式,直接显示容器中的物位高度。主要用于液位检测和压力较低的场合静压式 基于静力学原理 液位,有压力式、吹气式和差压式浮力式 基于阿基米德定律 液位,有浮筒式和浮子式液位计机械式 通过机械力测量 有重锤式、音叉式电气式 通过敏感元件其他方法 如声学式、射线式、光纤式等 7.2.常用物位检测仪表常用物位检测仪表一、直读式液位检测仪表一、直读式液位检测仪表测量原理 基于连通器原理而实现液位的测量结构 如图,有不同的形式连通阀,用于切断玻璃液位计与容器的特点 最简单
4、、经济二、静压式液位检测仪表二、静压式液位检测仪表工作原理是把物位的测量转换为压力或压差的测量,特点是使物位测量简单、无可动部件、工作可靠、压力表精度高。测量原理如图7-1所示。B点为选定的零液位。则从液面至零液位处的差压式中为被测介质密度;g为重力加速度。静压式仪表有多种形式:1.压力、差压式液位计凡是可以测压力和差压的仪表,选择合适的量程均可用于检测液位。压力式液位计 用于敞口容器中液位的测量差压式液位计 用于密闭容器中液位的测量压力信号的引出 用引压管方式,如图7-3所示。金属感压膜在法兰中,与测量室间用充满硅油的带保护套的毛细管相连。有腐蚀性、结晶颗粒或黏度大、易凝固的介质用。读数的修
5、正 由于测压仪表的安装位置一般不能和被测容器的最低液位处在同一高度上,因此在测量液位时,仪表的量程范围内会有一个不变的附加值。对于这种情况,要根据安装高度进行读数的修正。图 (a)中的情况,差压计安装在最低液面以下,这时加在差压计两侧的差压为:这种附加差压可以调整仪表的零点来消除,即当差压计有hg的差压作用时,其指示值调为零。这种零点迁移称为正迁移。图 (b)所示的系统为带有隔离介质的测量系统。此时加在差压计两侧的差压为:这种情况下的迁移量为负值,称为负迁移。2.吹气式液位计原理 如图7-5所示把一根导管插入敞开容器的下部,空气经节流元件和压力计后由导管下部敞开逸出。当空气从导管下端以气泡形式
6、流出时,管内压力与管口处的静压力相等,因此压力计指示值即可反映液位高度。当液位上升或下降时,管口处静压力变化,导致管口气体的流出量变化,因此管内压力变化。可用于腐蚀性较强或沉淀严重的液体。特点 :可将压力检测点移至顶部,其使用和维修均很方便。很适合于地下储罐、深井等场合。精度影响 :取决于测压仪表的精度,以及液体的温度对其密度的影响。(前两种液位计亦如此)二、浮力式物为检测仪表二、浮力式物为检测仪表1.浮子式液位计-恒浮力式原理:把液位的变化传给浮在液面上的浮子,浮子受液体的浮力而漂在液面上,当浮力与重量相等时,浮子的位置就代表液位,并且随液位同步移动。浮子的形状:圆盘形、圆柱形和球形,要根据
7、使用条件和使用要求来设计重锤式直读浮子液位计浮子所受的绳子拉力、重力和浮力相等时,处于平衡状态而漂浮在液面上,平衡重锤位置反映浮子的位置,从而知液位ghDFFhD42 :为浮力,则其所受的液体密度为、浮子浸入液体的高度为、为若圆柱形浮子的外直径当液位变化时,浮子随着升降,但此时浸没在液体中的浮子的高度必须保持不变才能实现正确的测量。实际上由于测量粘度大的液体时,浮子可能粘上液体使其重量增加或因侵蚀而重量减少,还有传动机构的摩擦力,及液体的密度随温度的变化而变化,均能引起误差。当液位变化(增加)时,浮子浸入液体的深度变化(增加),浮力变化(增加),迫使浮子的浸入深度变化(减少),使浮力减少。gD
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