物位检测及仪表专题教学PPT.ppt

物位检测及仪表 目录 1 基本概念2 具体类型3 操作维护 基本概念 物位的基本概念 物位是指储存在容器中或工业生产设备里的液体或粉粒状固体与气体之间的分解面位置 也可以是互不相溶的两种液体间由于密度不同而形成的界面位置 即物位是液位 料位和相界位的总称 物位检测的结果通常是用长度单位m mm或测量范围的百分数表示 基本概念 物位检测的方法及仪表的分类按物位仪表的工作原理可分为以下几类 1 直读式液位仪表 此类仪表是根据连通器原理工作的 它直接使用与被测容器连通的玻璃管 板 并在容器上直接开窗口的方式来显示液位的高低 如玻璃管液位计 玻璃板液位计等 透明罐 2 静压式物位仪表 此类仪表是根据静压平衡原理工作的 如 压力式 差压式液位变送器等 3 浮力式液位仪表 此类仪表是利用浮力原理进行工作的 如恒浮力液位计 浮筒式液位变送器等 4 电气式物位仪表 将物位的变化转换为某些电量参数的变化并进行检测的仪表属于电气式物位计 如电极式 电容式 电感式 电磁式等物位测量仪表 5 辐射式物位仪表 通过将物位的变化转换为辐射能量的变化来测量物位的高低 如核辐射式液位计 具体类型 一 静压式液位仪表1 工作原理液位具有静压现象 其静压力的大小是液柱高度与液体密度的乘积 p表 pa pb gh pb为大气压 当液体密度确定后 知道其压力就能计算出液体的高度 具体应用为 吹气式液位测量装置 2 差压式液位计 p表 pa pb gh pb不等于大气压 此时必须考虑pb的影响 这就时说 测量仪表应为差压测量仪表 差压变送器正压室接容器底部 感受静压力pa 负压室接容器的上部 感受液面上方的静压力pb 具体类型 高压侧 低压侧 平衡阀 液晶显示 接线远传 腔室与膜盒 差压式液位计 具体类型 差压式液位计工作原理 被测介质的高低压力分别进入测量元件的高低压室 作用于隔离膜片上 填充液把两隔离膜片的压力信号送到中心测量膜上 中心测量膜片是一个张紧的弹性元件 作用在其上的两侧压力差使中心膜片产生一个对应于压力差的变形 其变形位移与所测压力差成正比 这个位移使电容极板产生相应的电容变化 电子线路检测到这一电容变化并放大转换成对应的4 20ma电流号 sensordiaphragm横隔膜传感器 fillfluid highside lowside 具体类型 二 浮力式液位仪表利用液体浮力原理来测量液位的方法应用广泛 通常可分为两种类型 通过浮子随液位升降的位移反映液位变化的 属于恒浮力式液位仪表 通过液面升降对所受浮力的改变反映液位的 属于变浮力式液位仪表 1 恒浮力式液位计典型的恒浮力液位计为浮子式液位计 浮子的位移可以直接反映液位的变化量 在本平台应用最多的液位计 具体类型 at100磁致伸缩式液位计是采用磁致伸缩原理而设计的 其工作原理是 在一非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线 在磁致伸缩线一端装有一个具有专利的压磁传感器 该压磁传感器每秒发出10个电流脉冲信号给磁致伸缩线 并开始计时 该电流脉冲同磁性浮子的磁场产生相互作用 在磁致伸缩线上产生一个扭应力波 这个扭应力波以已知的速度从浮子的位置沿磁致伸缩线向两端传送 直到压磁传感器收到这个扭应力信号为止 具有专利的压磁传感器可测量出起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔 根据时间间隔大小来判断浮子的位置 由于浮子总是悬浮在液面上 且磁浮子位置随液面的变化而变化 即时间间隔大小也就是液面的高低 然后通过全智能化电子装置将时间间隔大小信号转换与被测液位成比例的4 20ma信号进行输出 美国格林国际公司 具体类型 平台上总线采用的类型 平台上非总线采用的类型 具体类型 电子装置 壳体 隔爆型铸铝外壳 采用双室结构 重复性 全量程的0 005 最大不超过0 15 非线性 全量程的0 01 最大不超过0 035 精度 全量程的0 01 最大不超过0 50 电压 13 5 36vdc 极性保护 二极管串联在回路里 输出 4 20ma 标准 可用span和zero键在现场手动标定也可用hart协议或honeywell或foundationfieldbus标定阻尼 可用按钮在现场调整 可调范围0 1 36秒 环境温度 40 65 相对温度 0 100 rh 具体类型 2 变浮力式液位仪表浮筒式液位变送器用于对生产过程中容器内液位进行连续测量 远传 配合调节仪表还构成液位控制系统 浮筒式液位仪表的输出不仅与液位高度有关 而且还与被测介质的密度有关 因此在密度发生变化时 必须进行密度修正 他可以用来测量两种密度不同的液体分界面 它主要有检测环节 变送环节 调节环节三部分构成 属于就地式检测调节仪表 具体类型 三 其他物位检测仪表1 电阻式液位计 其主要应用是电极式水位计 由于工业用水含盐 电阻率较纯水更低 水与蒸汽的电阻率相差更大 电极式水位计由检测部分和显示部分组成 当水位达到某一电极时 其导电性使容器和该电极接通 于是回路就有电流通过 显示部分中相应的氖灯被点亮 2 电容式液位计 是利用被侧介质液面变化影响液位计电容变化这一原理设计的 主要是要求物料的介电常数与空气介电常数差别大 且在电容量的检测中使用高频电路 对信号传输时的屏蔽提出了较高的要求 简单的高频知识 3 核辐射式液位计 根据被测物体对射线的吸收 反射或射线对被测物质的电离激发作用而进行工作的一种仪表 一般由放射源 探测器 电信号变换电路和显示装置四部分构成 具体类型 电容式液位开关 激光镭射物位和位置变送器 具体类型 具体类型 具体类型 液位开关 淡水压力罐控制 液位开关用于各容器的液位预报警与关断报警 平台上的液位开关有独立的浮筒式液位开关 内浮球式液位开关和磁翻转式液位开关 外浮筒式液位开关和内浮球式液位开关在该项目中主要作为在中控盘上报警 同时启动应急关断系统和进行报警打印的触点信号 磁浮子液位计上的液位开关常用于预报警 有时作为容器前或容器后泵的启 停控制信号 浮筒式的液位开关和内浮球式液位开关为双刀双掷 磁浮子式液位计上的液位开关一般为单刀双掷 操作维护 现场接线在现场接线时 低限 低低限触点接常开触点 no 高限 高高限触点接常闭触点 nc 在正常液位时 高限和低限开关均为常闭触点 当液位超过高限或低于低限液位时 常闭触点断开 信号进入中控系统进行报警或关断设备 具体类型 一 km26基本组成由三部分构成 1 连通管2 磁性浮子 带360度磁性环3 多种标尺式就地指示器二 km26工作原理非磁性连通管内 装有一个磁性浮子 该浮子始终悬浮在液面或界面上 且该浮子的位置随储罐内液位的变化而同步改变 连通管外附着一个指示器 该指示器为一根真空密封玻璃管 内装有一个带磁性的指示浮球或翻板 并同连通管内的浮子相磁性耦合 指示出连通管内浮子的相应位置 即液面或界面的高度 具体类型 操作维护 常见的问题及解决办法 1