差压式液位计PPT课件

第二编过程参数检测技术第7章物位检测§7-1、物位定义及其检测仪表分类：物位检测是对设备和容器中物料储量多少的度量。物位检测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。在现代工业生产自动化过程监测中物位检测占有重要的地位。一、定义：指设备和容器中液体或固体物料的表面位置。对应不同性质的物料又有以下的定义。物位是液位、料位、界位的总称。对物位进行测量、指示和控制的仪表，称物位检测仪表。　检测界面计不同液体的界面位置界位料位计固体物料的堆积高度料位液位计表面高低液体介质液位§7-1、物位定义及其检测仪表分类：一、定义：二、检测仪表分类：1、测量方式分类：2、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。仪表一般称为物位开关特定位置，定点限、下限或某个只检检测物位是否达到能测量　　　　　上定点测量持续测量移位的变化连续测量§7-1、物位定义及其检测仪表分类：一、定义：二、检测仪表分类：1、测量方式分类：2、工作原理分类：①.直读式：采用侧壁开窗口或旁通管方式，直接显示容器中物位的高度。方法可靠、准确，但是只能就地指示。主要用液位检测和压力较低的场合。②.静压式：③.浮子式：理　　基于液体静力学原差压式吹气式压力式　　基于阿基米德原理浮筒式浮子式§7-1、物位定义及其检测仪表分类：一、定义：二、检测仪表分类：1、测量方式分类：2、工作原理分类：④.机械接触式：通过测量物位探头与物料面接触时的机械力实现物位的测量。这类仪表有重锤式、旋翼式和音叉式等。⑤.电气式：将电气式物位敏感元件置于被测介质中，当物位变化时其电气参数如电阻、电容等也将改变，通过检测这些电量的变化可知物位。§7-1、物位定义及其检测仪表分类：§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：1、检测原理：基于液体静力学。将液位的检测转换为静压力检测。如图：自零液位至液面的液柱高H所产生的静压差△p为:介质密度度零液位至液面的液体高设定的零液位处的压力力容器上部空间的气体压HppBAppgH1液位高度　§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：①.凡是可以测压力和差压的仪表，选择合适的量程，合适的安装形式，经重新标定后，均可用于检测液位。这种仪表测量范围大，无可动部件，安装方便，工作可靠。其测量原理图：压力式仪表敞口容器：容器底部或侧面液位零点处引出压力信号，仪表指示的表压力即反映相应的液柱静压。ppgH1液位高度　§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：①.凡是可以测压力和差压的仪表，选择合适的量程，合适的安装形式，经重新标定后，均可用于检测液位。这种仪表测量范围大，无可动部件，安装方便，工作可靠。其测量原理图：密闭容器：差压计的正压侧与容器底部相通，负压侧连接容器上部的大气空间。由式可求液位高度差压式仪表ppgH1液位高度　§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：②.压力信号引出方式：传递压力的　　　　等问题，再由而引起管路腐蚀、阻塞　　　　因采用引导管体具有腐蚀性、易结晶液，感应压力，从而克服　　　　接力敏感元件法兰式：由法兰内的压引压管式：硅油密闭闭系统中触感压压膜盒直接与介质§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：③.量程迁移：由于测压仪表的安装位置一般难以和被测容器的零位（取压点）处在同一高度（水平位置）上，因此在测量液位时，会产生一个不变的附加值。对于这种情况，要根据安装高度差对其位置高度差带来的固定压力进行修正。即采取量程迁移法，以修正静压误差。这种“量程迁移”主要采取“零点调整”方式，使它在只受安装位置高度带来的静压差对应的输出为零。§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：③.量程迁移：正迁移：如图。差压计安装在最低液面以下，和零位的高度差为h。则差压变送器正、负压室所受压力为：的作用。，需要设法消去时，，为使＞时，可见，当液面高度为　　　　　　　　　　　差压计两侧压力为压力容器内液面上方的气体　　cpHcpHcgHghgHppppppghgHp0000)(00§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：③.量程迁移：正迁移：如图。为此，在一般的差压计中，均有调整零点的位置机构，通过调整迁移弹簧，改变变送器的零点即可实现。由于要迁移c值为正，正迁移§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：③.量程迁移：负迁移：如图。当容器中液体上方气体是可凝性的（如水蒸汽），为保持负压室所受的液柱高度恒定，或者被测介质有腐蚀性，为了引压管防腐，常常在差压变送器的正负压室与限压点之间装有隔离罐，并充以隔离液。设隔离液密度为B)()(121210220121gHghhgHppppghppgHghp　　　　　　　　　　　　　　　差压计两侧压力为压力容器内液面上方的气体　　§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：③.量程迁移：负迁移：如图。　　　　　　　　　　　　　　　　　负迁移量为负值的作用，由于要迁移的，需要消去时，使附加的差压作用，为，差压变送器受到一个时，当　　　　　　　　　　　　　　　差压计两侧压力为压力容器内液面上方的气体　　B0000)()(121210220121pHpHBgHghhgHppppghppgHghp§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：2、压力、差压式液位计：③.量程迁移：总结：量程迁移一般通过调整仪表上上的迁移弹簧即可实现，这种调整同时改变了量程的上、下限，而不改变量程大小。④.举例：用差压变送器检测液位，已知、、液位变化范围为0~3m，重力加速度，求差压变送器的量程和迁移量，若选用DDZ-Ⅲ型仪表，其测量范围是多少？31/1200mkg＝32/950mkg＝mh0.11mh0.522/8.9smg§7-2、常用物位检测仪表④.举例：用差压变送器检测液位，已知、、液位变化范围为0~3m，重力加速度，求差压变送器的量程和迁移量，若选用DDZ-Ⅲ型仪表，其测量范围是多少？31/1200mkg＝32/950mkg＝mh0.11mh0.522/8.9smg解：当液位在0~3m变化时，差压变化量为：根据差压变送器量程系列，选择量程为：40KPa。agHP352808.9120031max＝372408.99501)-(5)(0H212　　　　　　　，有当ghhp§7-2、常用物位检测仪表④.举例：用差压变送器检测液位，已知、、液位变化范围为0~3m，重力加速度，求差压变送器的量程和迁移量，若选用DDZ-Ⅲ型仪表，其测量范围是多少？31/1200mkg＝32/950mkg＝mh0.11mh0.522/8.9smg解：因此需进行负迁移，其迁移量为：37.24kPa。迁移后的测量范围为：aKP76.2~37240　若选用DDZ-Ⅲ型仪表，输出为4~20mA电流，则有：；时，对应测量液位高度输出；时，对应测量液位高度输出mmm4.3335.2840HA20I0HA4I§7-2、常用物位检测仪表④.举例：用差压变送器检测液位，已知、、液位变化范围为0~3m，重力加速度，求差压变送器的量程和迁移量，若选用DDZ-Ⅲ型仪表，其测量范围是多少？31/1200mkg＝32/950mkg＝mh0.11mh0.522/8.9smg实际可测液位范围为0~3.4m。§7-2、常用物位检测仪表一、静压式液位检测仪表：3、吹气式液位计：①.原理图：②.原理：将一根吹气管插入至被测液体的最低位（液面零位），使吹气管通入一定量的气体（空气或惰性气体）,使吹气管中的压力与管口处液柱静压力相等。用压力计测量吹气管上端压力，就可测得液位。③.特点：由于吹气式液位计将压力检测点移至顶部，其使用维修均很方便。很适合于地下储罐、深井等场合。§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计1、浮子式液位计：是一种恒浮力式液位计。①.原理图：以重锤式为例（直接显示式）。②.基本原理：通过测量漂浮于被测液面上的浮子（浮标）随着液面的变化而上下移动而产生的位移来检测液位高低，其所受浮力的大小一定。即检测浮子所在位置可知液面高低。浮子形状常见有圆盘形、圆柱形和球形等。下面以圆柱形为例来作分析。如图：浮子通过滑轮和绳带与平衡重锤连接，绳带的拉力与浮子的重量及浮力相平衡，以维持浮子处于平衡状态而漂在液面上，平衡重锤位置即反映浮子的位置，从而测知液位。§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计1、浮子式液位计：是一种恒浮力式液位计。①.原理图：以重锤式为例。（直接显示式）。②.基本原理：理想情况下，浮子浸入液体的高度h是不变的，将来液位变化时，浮子随液位上、下移动，通过滑轮使悬锤上、下移动，指示液位高低。ghDFdD42浮子所受浮力为：液体密度为浮子浸入液体高度为设园柱形浮子外径为§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计1、浮子式液位计：是一种恒浮力式液位计。①.原理图：以重锤式为例。（直接显示式）。②.基本原理：但由于液体的黏性、传动系统的摩擦等因素，液位变化△H只有达到一定的值时（即浮子浸入液体深度h变化到一定值时△h），造成浮力发生△F的变化时，浮子才会动作，才可能带动悬锤指示变化。这表明了液位计存在不灵敏区。ghDF42浮子所受浮力为：§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计1、浮子式液位计：是一种恒浮力式液位计。①.原理图：以重锤式为例。（直接显示式）。②.基本原理：浮力变化△F和液位变化△H的关系：当△F等于系统的摩擦力时，浮力才开始移动，该式表明了液位计的不灵敏区为：从此式可知，选择合适的浮子直径及减少摩擦阻力，可以改善液位计的灵敏度。ghDF42浮子所受浮力为：gDHF42gDFH42§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计1、浮子式液位计：是一种恒浮力式液位计。①.原理图：以重锤式为例。（直接显示式）。②.基本原理：③.舌簧管式液位计：（信号远传式）如图个电阻和干簧管导管内绝缘板上装有多浮子内装有环形永磁体外，可上下移动钢套在液体；的不锈管不锈浮子钢导管垂直插入下端封闭§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计1、浮子式液位计：是一种恒浮力式液位计。①.原理图：以重锤式为例。（直接显示式）。②.基本原理：③.舌簧管式液位计：（信号远传式）液位变化，浮子移动（即磁体移动），对应磁体位置的舌簧管闭合，电阻变化，使电路可以输出与液位相对应的信号。通常采用两个舌簧管同时吸合以提高其可靠性。缺点：由于舌簧管尺寸及排列的限制，液位信号的连续性较差，且量程不能很大。THANKYOUSUCCESS2020/3/2227可编辑§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计1、浮子式液位计：是一种恒浮力式液位计。①.原理图：以重锤式为例。（直接显示式）。②.基本原理：③.舌簧管式液位计：（信号远传式）④.伺服平衡式浮子液位计：自学§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计2、浮筒式液位计：是一种变浮力式液位计。①.原理图：结构：圆柱形的检测元件的浮筒部分沉浸于液体中，由弹簧悬挂，弹簧下端固定，上端受浮筒重力而压缩。②.基本原理：利用浮筒（敏感元件）由于被液体浸没高度不同，以至所受浮力不同来检测液位。§7-2、常用物位检测仪表二、浮力式液位计2、浮筒式液位计：是一种变浮力