各种液位计培训课件(全)

液位计培训，1。液位检测方法。一般来说，液位检测可分为直接检测和间接检测。直接测量是最简单、最直观的测量方法。它利用连接器的原理将容器中的液体引入带有刻度的观察管，并通过刻度读取液位高度。间接测量是将液位信号转换成其他相关信号进行测量，如压力法、浮力法、电学法、热学法等。1.1、直接测量法，直接测量是最简单、最直观的测量方法之一，它是利用连接器的原理，将容器中的液体用标尺引入观察管，通过标尺读出液位高度。下图显示了玻璃管液位计。1.2压力法、玻璃管液位计、液位、压力法根据液体的重量进行压力测量。由于容器底面上液体的静压力与液面高度成正比，所以液面高度可以通过测量容器中液体的压力来测量。对于常压下的敞口容器，液位高度h与流体静压p之间存在以下关系：下图显示了用于测量敞口容器液位高度的三个压力表。压力表式液位计法兰式液位变送器吹气式液位计。对于封闭容器中的液位测量，可以使用差压法进行测量。它可以消除测量过程中气压和气压波动对示值的影响。下图显示了差压式液位计的测量原理。压力导管容易腐蚀或堵塞，影响测量精度。应使用法兰压力(差压)变送器。敏感元件为金属膜盒，直接与被测介质接触，消除了压力导管，克服了管道的腐蚀和堵塞问题。波纹管通过毛细管与变送器的测量室相连通，由波纹管构成的封闭系统充有硅油作为压力传递介质。为了使毛细管耐用，在毛细管外面套有金属蛇皮保护管。对于腐蚀性或结晶的颗粒和高粘度、易凝固的介质，法兰压力(差压)变送器和量程转换，无论是压力检测法还是差压法，都要求零液位与检测仪表处于同一液位，否则会产生附加的静压误差。该处理方法调整压力变送器的零点，使得当仅承受额外的静态压力时，输出为“零”。跨移跨移无迁移负迁移正迁移无迁移保证正压室零液位，当h为零时，压差输出为零。差压变送器的作用是将输入的差压信号转换成统一的标准信号输出。负迁移、地层原因：增加隔离罐或采用法兰压差。正压室：负压室：压差：当H=0时，压差输出不是零，而是-b。为了使压差输出在H=0时为4mA，必须消除-B的影响。这叫做跨度转换。因为迁移的时间是负的，所以它被称为负迁移。例如，以量程转换为例，已知液位高度的变化形成的压差值为：因此压差变送器的量程可选择为40千帕，因此负迁移量为37.240千帕，即压差变送器的零点调整为-37.240千帕。迁移后压差变化的测量范围为-37.24 2.76千帕，正迁移，正压室：负压室：压差：当H=0时， 压差输出不是零，它的值是，它的迁移量是正的，所以它叫做正迁移。 总而言之，正负偏移的本质是改变变送器的零点，同时改变测量范围的上限和下限，而测量范围保持不变。1.3、浮力法，恒浮力式检测的基本原理是测量di当液位变化时，浮球的位置也相应变化。球杆驱动主轴旋转。表头的角位移传感器通过齿轮与主轴啮合，将液位的变化转换成相应的电信号。浮球液位计、1.3.3磁浮子液位计、磁浮子液位计和浮球液位计主要由本体部分、就地指示器、远程变送器、上下限液位报警器等组成。磁性浮子式液位计利用浮子中的磁钢随着与工艺容器相连的圆筒中的液位(或界面)上下移动来驱动磁性翻板指示器，并利用红色和蓝色(液体、红色、气体和蓝色)来清晰直观地指示工艺容器中的液位或边界位置。1.3.4、浮筒式液位计，浮筒式液位计属于可变浮力液位计，当被测液位位置发生变化，浮筒浸没体积发生变化，浮力也发生变化，通过测量浮力的变化来确定液位的变化。图中：1-浮标；2-弹簧；3-差动变压器。电动浮子液位计，杠杆的端部挂有内筒，浮子随着介质浮力F1的变化而升降，浮力作用在杠杆1上，使杠杆系统以轴封隔膜为支点产生轻微的偏转(轴封隔膜一方面作为杠杆的支点，另一方面起密封作用)。驱动杠杆2旋转，传感器通过信号处理和转换电路将偏移量转换成4-20mA标准信号输出，完成转换过程。智能浮标液位(边界)变送器，被测液位的变化引起内筒位置的变化，并将该变化传递给扭力管组件，使扭力管和芯轴同步旋转。同时，固定在扭力管心轴上的磁体旋转移位，这改变了霍尔效应传感器检测到的磁场。传感器将磁场信号转换成电信号。1.4、电气法，电气法根据不同的工作原理可分为电阻、电感和电容。用电学方法测量无摩擦部件和活动部件，便于信号转换和传输，便于远程传输，运行可靠，输出可转换成统一的电信号，可与电器组合仪表配合，实现液位的自动检测和自动控制。1。电阻式液位计，电阻式液位计不仅可以进行定点液位控制，还可以进行连续测量。所谓定点控制，是指当液位上升或下降到某一位置时，电路会接通或断开，并触发报警。电阻式液位计的原理是基于液位变化引起电极间电阻的变化，电阻的变化反映液位。这是用于连续测量的电阻式液位计的示意图。图中：1-电阻条；2-绝缘套管；3-测量桥，液位计的两个电极由两个横截面积相同、电阻率大的电阻棒组成，电阻棒的两端与容器固定绝缘。在整个传感器的电阻被确定为传感器的材料、结构和尺寸后，K1和K2是恒定的，并且电阻与液位高度成比例。电阻的测量可以通过图中的桥式电路来完成。感应式液位计利用电磁感应，液位的变化引起线圈电感和感应电流的变化。感应式液位计可用于连续测量和定点液位控制。感应液位控制器示意图。该传感器由非磁性管、导磁浮子和线圈组成。管道与待测容器连通。管道中的导磁浮子浮在液面上。当液位变化时，浮子随之移动。线圈固定在液位的上限和下限控制点。当浮子随着液位移动到控制位置时，线圈的感应电势发生变化，继电器由thi控制(1)检测原理在液位的连续测量中，通常使用同心圆柱电容器，如图所示。同心圆柱电容器的电容：公式中：d，d外电极内径和内电极外径(m)；板间介电常数(f/m)；L相互重叠的板的长度(m)。液位的变化引起等效介电常数的变化，从而改变电容器的电容。这就是电容式液位计的检测原理。图中：1-内部电极；2-外部电极。(2)安装形式是用于测量导电介质的单电极电容液位计。它只使用一个电极作为电容器的内电极，通常用铜或不锈钢、聚四氟乙烯塑料管或搪瓷涂层作为绝缘层，导电液体和容器壁构成电容器的外电极。1-内部电极；2-绝缘套管。右图显示了用于测量非导电介质的同轴双层电极电容式液位计。内电极和与内电极绝缘的同轴金属套构成电容器的两极，外电极设有多个流孔，以允许液体在极板之间流动。在图中：1，2-内部和外部电极；3-绝缘套管；四流孔。1.5热法，冶金工业中经常遇到的高温熔融金属液位测量。由于测量条件的特殊性，除核辐射法外，通常还采用热法进行检测。它利用高温熔融液体本身的特性，即空气与高温液体界面处温度场的突变，通过测量温度间接获得高温熔融金属的液位。根据温度测量和转换的原理，热法通常分为热电法和热磁感应法。1.5.1热电法。热电法使用热电偶测量温度场。右图为热电偶测量高温金属熔体液位的示意图。图：a-容器壁；B-固化金属；钢水；d型热电偶。热电偶测量高温熔融金属液位示意图，在容器壁上选择一系列测量点，安装热电偶，记录每个测量点的热电偶输出，得到如图所示的温度-电位分布曲线，该曲线反映了第7和第8个测量点之间的温度突变，因此液位在第7和第8个测量点之间。温度-电位分布图，热电偶液位测量只是一种相对粗略的测量方法，精度一般不高；精度还与热电偶的分布和安装有关。通过适当减小热电偶之间的距离和增加测量点，可以提高金属液位测量的分辨率和精度。此外，热电偶工作端与容器之间的接触点应薄而牢固，这样热电偶丝就可以焊接在容器壁上，容器壁作为热电偶的另一极。虽然这种测量方法不准确，但非常可靠。在连铸机结晶过程等应用中，它仍然是一种非常合适的液位检测和控制方法，1.5.2热磁感应法，热磁感应法又称热磁感应法。前热电测温元件是一组耐高温热电偶，将熔融金属液面的温度场变化转化为电势的变化。热磁感应测温元件是一组热敏磁性元件，它将熔融金属液面的温度场变化转化为电抗(电感)的变化。1.6超声波法，超声波液位计利用波在介质中的传播特性。因此，超声波发射器和接收器安装在容器的底部或顶部，发射的超声波在相界面反射。液位可以通过测量超声波发射和接收之间的时间差来测量。根据声音传输介质的不同，超声波液位计可分为三种类型：气体介质型、液体介质型对于双探头类型，两个传感器分别用作发射器和接收器。对于固体介质型，需要两根金属棒或金属管分别作为传输和接收波的传输管道。1.7、导波雷达液位计、导波雷达液位(边界)变送器采用TDR(时域反射原理)技术。当发射的电磁波脉冲沿着杆或电缆传输，并遇到介电常数大于先前传导介质(空气或蒸发蒸汽)的介质表面时，脉冲波被反射回来。超高速计用于计算脉搏波传导时间，以实现精确的液位测量。雷达液位计示意图，雷达波从天线接收到的反射波从液位T是由下列公式确定的，正因为如此，24雷达探测器测量时间有微波脉冲法和连续波调频法两种方式。微波脉冲法示意图，1.8-射线水平探测，放射性同位素在衰变过程中将发射三种射线：、和。阿尔法射线的电离能力最强，但穿透能力最弱。射线是电子流，电离能力比射线弱，穿透能力比射线强。伽马射线是一种从原子核发出的电磁波。它的波长更短，而且不带电荷。它对物质的穿透力比和射线都强，但它的电离能力最弱。由于辐射的穿透性，它们通常用于特殊情况或恶劣环境条件下，以实现各种参数的非接触检测，例如位移、材料厚度和成分、流体密度、流速、液位等。1.9、中子物位计、后向散射中子物位计或中子氢密度界面/物位计的基本工作原理。通过连续测量焦炭塔特定区域内物料中所含的氢和碳的密度，给出塔内所有物料状态(油气、泡沫、焦炭或水)的动态分布规律，并在塔底初始喷油信号的配合下给出泡沫层和焦炭层的实时高度指示值。从而为实现焦化生产的实时在线控制提供信息。基本工作原理如下：1 .使用的中子源是50兆焦钚/铍(钚-238/铍)中子源。2.快中子容易与轻元素，尤其是氢原子发生弹性反向散射碰撞，并且在多次碰撞后被“减速”为低能“慢”中子。3.特殊的高效慢中子探测器被用来接收这样的慢中子。探测器只对慢中子敏感，但对快中子几乎没有影响。中子源、高效慢中子探测器和发射器组装在一起形成中子物位计，该中子物位计安装在待测设备壁外的特定高度。中子源发射的快中子可以穿透被测设备的外壁，与设备中的各种原子多次碰撞。其中，慢中子与氢原子一起减速的可能性最大，慢中子