第四章物位测量

1、精选优质文档-倾情为你奉上第四章 物位测量第一节 概述一、 物位测量基础知识在工业生产过程中，常遇到大量的液体物料和固体物料，它们占有一定的高度。把生产过程中罐、塔、槽等容器中存放的液体表面位置称为液位；把料斗、堆场仓库等储存的固体块，颗粒、粉料等的堆积高度和表面位置称为料位；两种互不相溶的物质的界面位置叫做界位。液位、料位以及相界面总称为物位。对物位进行测量的仪表称为物位检测仪表。物位测量的主要目的有两个：一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半产品的数量，以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算；另一个是通过物位测量，了解物位是否在规定的范围内，以便使生产过程正常进行，保证

2、产品的质量、产量和生产安全。二、 分类(一)物位测量仪表的种类很多，如果按液位、料位和界位来分可分为：1、 测量液位的仪表：玻璃管（板）式、称重式、浮力式（浮筒、浮球、浮标）、静压式（压力式、差压式）、电容式、电感式、电阻式、超声波式、放射性式、激光式及微波式等。2、 测量界面的仪表：浮力式、差压式、电极式和超声波式。3、 测量料位的仪表：重锤探测式、音叉式、超声波式、激光式、放射性式。(二)根据工作原理不同，物位测量仪表主要有下列几种类型：1、直读式物位仪表。这类仪表主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。它们是利用连通器的原理工作的。2、差压式物位仪表。这类仪表又可分为压力式物位仪表和差压式物

3、位仪表。它们是利用液柱或物位堆积对某定点产生压力的原理而工作的。3、浮力式物位仪表。这类仪表又可分为浮子带钢丝绳或钢带的、浮球带杠杆的和沉筒式的几种。它们是利用浮子的高度随液位变化而改变或液体对浸沉于液体中的浮子(或沉筒)的浮力随液位高度而变化的原理来工作的。4、电磁式物位仪表。这类仪表可分为电阻式(即电极式)、电容式和电感式等几种。它们是把物位的变化转换为一些电量的变化，通过测出这些电量的变化来测知物位的。另外，还有利用压磁效应工作的物位仪表。5、核辐射式物位仪。表这类仪表是利用核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度而变化的原理而工作的。6、声波式物位仪表。这类仪表可以根据它的工作原理分为声

4、波遮断式、反射式和阻尼式几种。它们的原理是：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波反射距离的不同，测出这些变化就可以测知物位。 7、光学式物位仪表。这类仪表是利用物位对光波的遮断和反射原理而工作的。它利用的光源可以是普通白炽灯光，也可以是激光。三、 我公司常用的几种物位计1、磁翻板式双色液位计磁翻板式双色液位计是以磁性浮子为感测元件，并通过磁性浮子与显示色柱中磁性体的磁耦合作用，反映出被测液位或界面，并应用连通管原理，保证被测容器与测量管体间的液位相等，当测量管中的浮子随被测液位等量变化，浮子中的磁性体与显示板上显示色柱中的磁性体作用，使色柱翻转，白色表示为无液，红色表示为有液，以达

5、到就地显示液位的数值。2、法兰式差压变送器当测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒，以及黏度大、易凝固等介质的液位时，为解决引压管线腐蚀或堵塞的问题，可以采用法兰式差压变送器，变送器的法兰直接与容器上的法兰连接，作为敏感元件的测量头经毛细管与变送器的测量室相连通，在膜盒、毛细管和测量室所组成的封闭系统内充有硅油，作为传压介质，起到变送器与被测介质隔离的作用。变送器本身的工作原理与一般差压变送器完全相同。毛细管的直径较小（一般内径在0.71.8mm），外面套以金属蛇皮管进行保护，具有可挠性，单根毛细管长度一般在511m之间可以选择，安装比较方便。法兰式差压变送器有单法兰、双法兰、插入式或平法兰等结构形式，

6、可根据被测介质的不同情况进行选用。3、浮子钢带式液位计测量原理浮子式钢带液位计工作原理是，浮子受浮力作用浮在液体表面表面上，液位值通过测量钢带和减速齿轮传送到指示器上， 测量钢带起始于钢带轮受到盘簧的作用保持一定张力，由于钢带的另一端受到浮子的重力作用、加上浮力和盘簧拉力，使钢带保持着一个恒定的受力状态，只有当液位上升或下降时力发生变化使原有的力平衡受到破坏，此时在盘簧力的作用下立即进行调节使浮子随液位变化，同时液位的变化也通过钢带传给了指示器。浮子钢带式液位计是一种纯机械式储罐液位计，它具有结构简单，易维护，因此，在许多领域里被采用，由于该仪表适合石油、水及许多其它液体，所以被广泛应用于石油

7、产品的储量检测、计量，工业用水及污水的环保监测以及化学工业中。4、 超声波物位计基本原理：声波可以在气体、液体、固体中传播，并具有一定的传播速度。声波在穿过介质时会被吸收而产生衰减，气体吸收最强则衰减最大，液体次之，固体吸收最小则衰减最小。声波在穿过不同介质的分界面时会产生反射，反射波的强弱决定于分界面两边介质的声阻抗，两介质的声阻抗差别越大，反射波越强。声阻抗即介质的密度与声速的乘积。所谓超声波一般是指频率高于可听频率极限（20kHz以上频段）的弹性振动，这种振动以波动的形式在介质中的传播过程就行成超声波。根据声波从发射至接收到反射回波的时间间隔与物位高度之间的关系，就可以进行物位

8、的测量。超声波类似于光波，具有反射、透射和折射的性质。当超声波入射到两种不同介质的分界面上时会发生反射、折射和透射现象，这就是应用超声波技术测量物位最常用的一个物理特性。超声波技术应用于物位测量中的另一特性是超声波在介质中传播时的声学特性（如声速、声衰减、声阻抗等）。当声波从一种介质向另一种介质传播时，在两种密度不同、声速不同的介质分界面上，传播方向便发生改变。即一部分被反射（反射角=入射角），一部分折射到相邻介质内。如果两种介质的密度相差悬殊，则声波几乎全部被反射。因此可以根据声波从发射至接收到反射回波的时间间隔与物位高度之间的关系，得到物位高度。基本测量原理如图1所示，设超声波探头至物位的

9、垂直距离为H，由发射到接收所经历的时间为t，超声波在介质中传播的速度为v，则存在如下关系H=(1/2)vt对于一定的介质v是已知的，因此，只要测得时间t即可确定距离H，即得到被测物位高度。5、 浮筒液位计浮筒式液位计工作原理：当液位被液位浸没的体积不同时，物体所受的浮力也不同，那么，对形状已定的浮筒，若被浸没的高度（液位）不同，则其所受的浮力也不同，因此就可以根据悬挂于容器中、空间位置未变的浮筒所受浮力的大小来求得浮筒所被浸没的高度（即液位），浮筒式液位计就是根据这一原理工作的。6、放射性物位计由放射源放射出的射线，穿过设备和被测介质后，被探测器所接收，并把射线强度转换成电信号，经放大器放大后

10、送入显示仪表进行显示。只要测定通过介质后的射线强度I，就可知被测介质的厚度H，即物位的高度。射频导纳物位计即是其中的一种。原理如下图所示：射频导纳物位控制器是利用相移技术来检测料仓内有无物料的。电子线路中的石英晶体振荡器产生一个高频正弦信号，其频率位于无线点发射谱之内。该高频振荡信号一路直接送往检测极棒，另一路经过一个电压跟随器，送往防粘附保护电极。相位检测器，将来自检测极棒的信号与基准信号进行相位比较。由于一切物料的介电常数和导电率跟空气相比，多少总有些差别，所以当极棒碰到物料时，信号的电抗（包括容抗和阻抗）会发生变化。电抗的变化又引起极棒上高频信号的相位发生变化。因此，极棒上高频信号与基准

11、信号的差位也随之发生变化，该变化经处理后，驱动输出电路，发出报警信号。由于电压跟随器是一个1：1的电压放大器，所以加在保护套上的信号与加在探测极棒上的信号，其大小，相位都是一样的，但相互又是独立的。因此，探测电极上的高频信号就无法通过粘附层流入仓壁，因为电流的流动一定要有电位差。射频导纳物位控制器就是利用了这一等电位原理，彻底消除了粘附层的影响。第二节 设计选型一、一般规定： 1、就地液位指示可根据被测介质的温度、压力选用玻璃板液位计或磁性浮子液位计。 2、液位和界面的测量宜选用差压式、浮筒式或浮子式液位仪表。当不能满足要求时，可根据具体情况选用电容式、电阻式（电接触式）、声波式、静压式、雷达

12、式、辐射式等物位仪表。 3、料位测量仪表应根据被测物料的工作条件、粒度、安息角、导电性、腐蚀性、料仓的结构型式以及测量要求进行选择。 4、物位仪表的结构型式和材质，应根据被测介质的特性选择：A. 压力、温度、腐蚀性、导电性；B. 是否存在聚合、粘稠、沉淀、结晶、结膜、气化、起泡等现象；C. 密度或密度变化的程度；D. 液体中含悬浮物的多少；E. 液位扰动的程度；F. 固体物料的粒度。5、仪表的显示方式及其它功能，应根据工艺操作及测量控制系统组成的要求确定。当要求信号传输时，可选择具有模拟信号输出功能或数字信号输出功能的物位仪表。 6、仪表的量程应根据测量对象实际需要显示的范围或实际变化的范围确

13、定。除计量用的物位仪表外，应使正常物位处于仪表量程的50左右。 7、仪表的精确度应根据工艺要求选择。 8、用于爆炸危险场所的电子式物位仪表，应根据仪表安装场所的爆炸危险类别及被测介质，选择合适的防爆结构型式。 9、用于腐蚀性气体或有害粉尘等场所的电子式物位仪表，应根据使用现场环境，选择合适的防护型式。二、液位和界面测量仪表：1、玻璃板液位计的选用，应符合下列规定： 1）就地液位指示宜选用玻璃板液位计，但测量深色、粘稠并与管壁有沾染作用的介质时不宜使用。具体要求如下： a.洁净、透明、低粘度和无沉积物介质的液位指示，宜选用反射式，其它场合使用透光式； b.界面测量和重质油品及含固体颗粒介质的液位

14、测量，应选用透光式；如介质较粘稠、脏污或安装场合光线不足，宜选用照明式； c.对于易冻、易凝介质，应选用带蒸汽夹套式； d.低温介质易造成结霜时，应选用防霜式。 2）对于温度低于80、压力小于0.4MPa、不易燃、无爆炸危险和无毒的洁净介质，可选用带护罩的玻璃管液位计。 3）玻璃板液位计的长度不宜大于1700mm，当测量范围大于1700mm时，可采用几个液位计上下重叠安装。2、磁性浮子液位计适用于就地液位界面指示，但测量粘度高于600mPa.s的介质时，不宜采用。具体要求如下：A. 选用长度不宜大于4000mm。B. 工作压力不宜大于10MPa。C. 介质温度不宜大于250。D. 介质密度宜为

15、400-2000Kg/m3，介质密度差应大于150 Kg/m3。3、差压式液位计的选用，应符合下列规定：A. 液位（界面）测量，宜选用差压变送器；B. 对于腐蚀性液体、粘稠性液体、熔融性液体、沉淀性液体等，当采取灌隔离液、吹气或冲液等措施时，亦可选用差压变送器；C. 对于腐蚀性介质、粘稠性液体、易气化液体、含悬浮物液体等，宜选用平法兰式差压变送器；D. 对于易结晶的液体、高粘度的液体、结胶性液体、沉淀性液体等，宜选用插入式法兰差压变送器；E. 当被测对象有大量冷凝物或沉淀物析出时，宜选用双法兰式差压变送器；F. 用差压式仪表测量锅炉汽包液位时，应采用双室平衡容器；G. 测液位的差压变送器宜带有

16、迁移机构，其正、负迁移量应在选择量程时确定；H. 对于正常工况下液体密度发生明显变化介质，不宜选用差压式变送器。4、浮筒式液位计的选用，应符合下列规定：1）在密度、操作压力范围比较宽的场合，一般介质的液位界面测量，宜选用浮筒式液位计，但在密度变化较大的场合，不宜选用浮筒式液位计。下列场合宜选用浮筒式液位计：a 测量范围在2000mm以内，比密度差为0.51.5的液体的液位连续测量；b 测量范围在1200mm以内，比密度差为0.10.5的液体界面的连续测量；c 真空、负压或易气化的液体的液位测量。2） 于清洁液体，宜选用外浮筒式液位计，并优先采用“侧-侧”法兰连接性。3） 于粘稠、易凝、易结晶的

17、介质，宜选用内浮筒式液位计，也可选用带蒸汽夹套式的外浮筒式液位计。4） 浮筒式液位计用于被测液体扰动较大的场合，应加装防扰动影响的平稳套管。5） 动浮筒液位计由于被测液位波动频繁的场合，其输出信号应加阻尼器。6） 动浮筒液位计在被测介质温度高于200时应带散热片，温度低于0时应带延伸管。5、浮子（球）式液位计的选用，应符合下列规定： 1）对于液位变化范围大或含有颗粒杂质的液体以及负压系统，在下列场合可采用浮子式液位计：a. 各类贮槽液位的连续测量和容积计量；b. 两种液体的密度变化不大，且比密度差大于0.2的界面测量。 2）对于粘度较大、温度较高（不高于450）、不宜引出的介质（如减压渣油、润

18、滑油等）的液位测量，宜选用内浮子（球）液位计。 3）对于脏污液体，以及在环境温度下易结晶、结冻的液体，不宜采用浮子（球）式液位计。6、电容式液位计或射频式液位计的选用，应符合下列规定：1）对腐蚀性液体、沉淀性流体以及其它工艺介质的液位连续测量和位式测量，可选用电容式液位计或射频式液位计。2） 用于界面测量时，两种液体的电气性能（介电常数等）必须符合产品的技术要求。3） 电容液位计或射频式液位计，应根据被测介质的导电性能、工艺容器的材质等因素确定。4） 用于易粘附电极的导电液体，不宜采用电容式液位计。5） 电容式、射频式液位计易受电磁干扰的影响，应采取抗电磁干扰措施。6） 用于位式测量的电容液位

19、计或射频式液位计，宜采用水平安装型；用于连续测量的电容液位计或射频式液位计，宜采用垂直安装型。7）对于深度为5m100m的水池、水井、水库的液位连续测量，应选用静压式液位计。7、超声波式液位计的选用，应符合下列规定：1）普通液位计难于测量的腐蚀性、高粘性、易燃性、易挥发性及有毒性的液体的液位、液-液分界面、固-液分界面的连续测量和位式测量，宜选用超声波式液位计，但不宜用于液位波动大的场合；A. 超声波式液位计适用于能充分反射声波且传播声波的介质测量，但不得用于真空场合，不宜用于易挥发、含气泡、含悬浮物的液体和含固体颗粒物的液体；B. 对于内部存在影响声波传播的障碍物的工艺设备，不宜采用超声波式

20、液位计；C. 对于连续测量液位的超声波仪表，当被测液体温度、成份变化显著时，应对声波的传播速度的变化进行补偿，以提高测量精度；D. 对于检测器和转换器之间的连接电缆，应采取抗电磁干扰措施；E. 超声波液位计的型号、结构型式、探头的选用等，应根据被测介质的特性等因素来确定。8、辐射式液位计的选用，应符合下列规定：A. 对于高温、高压、高粘度、易结晶、易结晶、易结焦、强腐蚀、易爆炸、有毒性或低温等液位的非接触式连续测量或位式测量宜采用辐射式液位计；B. 当其它测量仪表不能满足测量要求时，可采用辐射式液位计；C. 辐射源的强度应根据测量和安全性要求进行选择，工作现场的射线剂量当量严禁超过国家规定的安

21、全标准；D. 辐射源的种类，应根据测量要求和被测对象特点（如液位高度）、容器材质及壁厚等因素进行选择；E. 测量仪表应有衰变补偿，以避免由于辐射源衰变而引起的测量误差，提高运行的稳定性和减少校验次数。9、液位开关宜选用浮球式或浮子式，开关接点宜选用双刀双掷（DPDT）。10、储罐液位仪表，可分为接触式（浮子式、差压式等）与非接触式（雷达式、超声波式等），其选用应符合下列规定：A原油、重质油储罐液位测量，宜采用非接触式；轻质油、化工原料产品（非腐蚀性）储罐液位测量，宜采用非接触式或接触式。B储罐就地液位指示，宜选用磁性浮子式液位计、浮球液位计，也可选用直读式彩色玻璃板液位计。C.拱顶罐、浮顶灌液

22、位测量，宜选用重锤式钢带液位计、恒力盘簧式钢带液位计或光导式液位计。D.内浮顶罐、外浮顶灌、有压罐、带有搅拌器或有旋流的储罐液位测量，宜选用有导向管安装方式的伺服式液位计。E.大型拱顶罐、球形罐的原油、成品油、沥青、乙烯、丙烯、液化石油气、及其它介质液位的测量，可选用雷达式液位计。F.常压罐、压力罐、拱顶罐、浮顶灌的液体质（重）量、密度、体积、液位等测量，可选用静压式储罐液位计，但高粘度液位测量不宜采用。11.料位测量仪表： 1）颗粒状和粉粒状物料（如媒、聚合物粒、肥料、砂子等）或块状固体物料的料位连续测量和位式测量，宜选用电容式料位计（开关）或射频式料位计（开关），且应符合下列规定：A. 当

23、被测介质为粉体，料位为非平面时，可采用几根电极测量其平均料位；B. 检测器的安装使用，应采取抗电磁干扰的措施。 2）超声波式料位计（开关）的选用，应符合下列规定：A 粉粒、微粉粒状物料的料位测量，可选用超声波式料位计（开关）；B 粒度为5mm以下的粉状物料的料位报警或料位控制，宜选用声断式超声波式料位计（开关）；C 微粉状物料料位的连续测量和位式测量，宜选用反射式超声波式料位计（开关）；有粉尘弥漫的料仓、料斗以及表面有很大波状的料位测量，不宜选用反射式超声波式料位计（开关）。 3）对于高温、低温、高压、粘附性大、易结晶、易结焦、腐蚀性强、毒性大、易燃、易爆以及块状、颗粒状、粉粒状物料的料位连续

24、测量和位式测量，当无其它液位计可供选用时，可选用辐射式料位计（开关）。 4）重锤式料位计（开关）的选用，应符合下列规定：A. 料位高度大、变化范围宽的大型料仓、散装仓库以及附着性不大的粉粒状物料贮罐的料位测量，可选用重锤式料位计（开关）；B. 重锤的形式应根据物料的粒度、干湿度等因素选取；C. 粉尘弥漫严重的料仓、容器的料位测量，应采用带吹气装置的重锤式料位计（开关）。 5）无振动或振动小的料仓、料斗内的粒状物粒的料位报警，宜选用音叉式料位开关。 6）旋浆式料位开关的选用，应符合下列规定：A. 承压下、无脉动压力的料仓、料斗，假比密度大于0.2的颗粒状、粉粒状以及片状物粒的料位测量，宜选用旋浆

25、式料位计；B. 旋翼的尺寸应根据物料的比密度选取。 7）料位开关接点宜选用双刀双掷（DPDT）。三、一点建议： 1）就地液位指示亦可选用直读式无盲区彩色石英玻璃管液位计和彩色玻璃板液位计； 2）辐射式液位计（一般选型不宜采用）辐射源的具体要求如下：A. 当辐射源强度要求较小时，可选用镭（Ra）；B. 当辐射源强度要求较大时，可选用铯137（Cs137）；C. 用厚壁容器要求穿透力强式，可选用钴60（Co60）。 3）液（界）位计需远传指示或控制，可根据实际情况选用，一般选用双法兰智能差压变送器（LD301+SR301型），也可选用电动浮筒液位计（测量范围L2000mm时）。而在炼油装置如常压塔

26、、减压塔等一般选用UQD-91/90型电动浮球液位计。 4）液（界）位计只需就地指示，一般选用磁性浮子液（界）位计、无盲区彩色石英玻璃管液位计和界位计。 5）仪表的法兰标准尽量和设备法兰保持一致，如一设备为常压、常温，测量介质为汽油，这样设备上的液位计开口可选DN25 PN1.0（PN1.6），不需选择DN25 PN4.0，这样可节省投资，安装方便。一般情况下，还要在液位计和设备法兰之间加一阀门，便于维修和标定。当然，一些进口的仪表（特别是远传仪表），其法兰标准和中国的有区别，故在设备开口时，可按中国的标准来设计，进口仪表配对法兰，加一短节，再和设备法兰连接，这样可比较麻烦，所以一定要考虑周到

27、。设备法兰仪表法兰阀门接仪表变送器（如双法兰差压变送器）第三节 练习题一填空题：1. 物位测量分连续测量和位式测量两种。两种测量传感器的测量原理主要分：压差式、超声波式、机电式、电极式等。2. 电容式物位计由电容式物位传感器和检测电容的线路组成。3.电容式物位计基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。4.电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。5.压电陶瓷的超声波探头发出超声波脉冲，介质表面将其反射，由发射接收一体的探头测量声波运行时间计算出物位。6.激光式工作原理是半导体激光器发出激光脉冲，到达介质表面后将其反射接收。由一体化探头

28、发射和接收激光，通过对反射的波形计算测量出往返距离。7.导纳式液位计基于物位变化引起导电性能变化的原理工作。8.导纳式液位计由短波发生器和控制器两部分组成。9.导纳式液位计短波发生器及其检测部分跟踪界位变化，再由控制器将其转换为420mA DC(15V DC)信号。10.浮筒式液位计是根据悬挂于容器中其空间位置不变的物体（浮筒）所受浮力的大小来求物体被浸没的高度（即液位）的原理来进行测量的11.浮筒式液位计的浮筒一般是用不锈钢制成的空心长圆柱体，被垂直悬浸在被测介质中。12.浮筒式液位计测量范围就是浮筒的长度。13.浮筒式液位计的校验有挂重法和水校法两种方法。14.当液位处于最高位置时，浮筒液

29、位计的浮筒全部被液体浸没，浮筒受浮力最大，扭力管所产生的扭力矩最小，输出信号最大。15.当浮筒液位计的浮筒被腐蚀穿孔或被压扁时，其输出指示液位比实际液位偏低。二判断1.浮筒式液位计属于恒浮力式液位计。（×）2.浮筒式液位计测量液位，其测量范围是容器内最大液位的高度。（×）3.浮筒式液位计测液位时，若浮筒脱落，其输出应最大。（×）4.浮筒式液位计测量液位时，液位越高，扭力管所产生的扭角越大，输出越大。（×）5.同一型号的扭力管浮筒液位计测量范围越大，测浮筒直径越大。（×）6.浮筒式液位计的调校可分为干法调校和湿法调校。（）三选择1.浮筒式液位计所

30、测液位越高，测浮筒所受浮力（a） a.越大 b.越小 c.不变 d.不一定2.用一浮筒式液位计测量密度比水轻的介质液位，用水校法校验该浮筒液位计的量程时，充水高度比浮筒长度（b）a. 高 b.低 c.相等 d.不一定四、简答题：1、简述电容式物位计的工作原理。答：电容式物位计由电容式物位传感器和检测电容的线路组成。其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。2、超波物位仪安装时需注意哪些问题？答：A.发射天线中心轴线与被测物料表面保持垂直，并与罐壁少保证30cm的间距。 B.天线喇叭口的前端应伸

31、入料罐内部，以减少由于安装接管和设备间焊缝所造成的发射能量损失。 C.避免安装于贮罐中心位置，因为这样会使虚假回液增强。 D.不要安装在加料口的上方主要为防止加料时可能产生幅度比被测液面反射的有效回波大得多的虚假回波。  E.当测量带有搅拌器的容器液面时，应尽量避开搅拌器搅拌时所形成的涡旋区，以尽可能地消除不规则液面对微波信号散射所造成的衰减。 F.当贮罐制造材料的介电常数小于7时，如纤维强化玻璃、聚乙烯、聚丙烯或无铅玻璃等，且壁厚适中时，可安装于贮罐外部。 G.若介质贮槽为球形容器时，应采用导波管或旁通管方式安装，这样可以消除由容器形状所带来的多重回波的干扰，提高信噪比。在测量介电

32、常数较小的介质（如液化气、汽油、柴油、变压器油等）时，因这些介质会对微波产生相对较大的衰减，为提高反射能量以确保测量精度，也应该用导波管方式安装。 3、液位控制仪表系统故障分析步骤    答：(1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。    (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正

33、常，如指示正常，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，调零点；无渗漏，可能是仪表的负迁移量不对了，重新调整迁移量使仪表指示正常。    (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化，如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。4、投运锅炉液位计时三阀组怎样操作？答：因为用差压变送器测量锅炉液位正负压室都要充满冷凝水。因此在投运时，负压室的冷凝水液位不应发生变化。三阀组投运前的正负取压阀应全部关闭，

34、平衡阀全开。投运时打开正取压阀，关闭平衡阀，在开启负取压阀。6、锅炉液位在开车初期为什么不稳？答：锅炉开车初期，工艺参数没有达到指标要求，此时汽包内水的温度变化大，使汽包内水的密度发生变化。所以产生的压力发生变化，使变送器的输出不稳。随着汽包温度和压力的升高，直至达到工艺指标，液位会逐步稳定。7、在对锅炉液位维修后投运应注意的问题？答：由于在测量液位时，负引压管要求始终充满冷凝水。在维修变送器时，若负引压管的冷凝水的发生流失或冷凝水变脏，则其两者之间的静差压会发生变化，致使液位显示不准。因此在维修液位后一定要保证负引压管的冷凝水充满双室平衡器。8、锅炉液位显示偏高，试说明其原因？应怎样处理？答

35、：可能原因：A.正引压管的冷凝水含有赃物，使冷凝水的密度发生变化。B.冷凝水没有充满负引压管及双室平衡器，使负向压力减小，输出偏大。C.变送器零点偏高或输出不线性。D.仪表信号线有短路现象。E.锅炉内水温偏小，其密度偏大使输出偏大。F.引压管内冷凝水的温度发生变化。处理措施：A.对正引压管进行排污。B.用注水阀注水使双室平衡器充满水。C.对变送器进行校正。D.检查仪表线路。E.待锅炉水温达到工艺指标，液位会自动恢复正常。F.使冷凝水温度恢复到设定温度。9、一锅炉液位检测中，工艺指标要求汽包水温为250,压力为0.9MPa。所用双室平衡器高度H=400mm，水温为150。试求出差压变送器的测量范

36、围和迁移量？（压力0.9MPa温度250,1=0.8 g/cm3，温度150，2=0.9 g/cm3）解：1、变送器的最小值为： Pmin=P正minP负min2gH0.9×9.8×0.43.528kPa 2、变送器的最大值为：PmaxP正maxP负max1gH2gH 0.8×9.8×0.40.9×9.8×0.40.392 kPa 变送器的测量范围为：（3.528kPa）（0.392 kPa）变送器需要负迁移，其迁移量为：3.528KPa10、催化反应一藏量显示满程，试简述可能的故障？答：a、引压管内有催化剂或其他赃物，引起堵塞、憋压

37、。 b、限流孔板有脏物堵死。 c、正引压管的取压口有结焦、堵塞现象。 d、负引压室引压管或接头处有泄漏现象。e、系统内部密度大，反吹风不足以形成流化，致使压力升高f、变送器三阀组的负压阀没有全开。g、变送器故障。 h、仪表信号线短路。11、催化反应一藏量波动异常，简述可能的原因及处理过程？答：可能原因：A.正负引压管内有催化剂或其他赃物，引起堵塞。 B.正取压口、限流孔板有堵塞现象。C.负取压口、限流孔板有堵塞现象。D.变送器损坏。E.仪表信号线有接触不良现象。处理过程：A、对正引压管进行吹扫，确定引压管是否堵塞，限流孔板、取压口是否堵塞，吹出引压管内的催化剂。B、对负引压管进行吹扫，确定引压

38、管是否堵塞，限流孔板、取压口是否堵塞，吹出引压管内的催化剂。C、判断是变送器有无故障。D、检查仪表信号接线是否良好。12、双发兰差压变送器的工作原理答：双法兰变送器由远传隔离膜片、充满填充液的毛细管和差压变送器组成。被测介质压力作用在远传隔离膜片上使其受压产生形变，此变形使毛细管中的填充液产生压力变化，其压力作用与变送器使其正负压室的压差发生变化。通过测量其压差就可反应出此时的液位。13、 双法兰差压变送器与普通差压变送器相比测液位有哪些优点？答：1>、缩短了引压管的长度，减少了正负引压管铺设中带来的误差。 2>、由于通过毛细管中的填充油来进行压力传递，因此在运行中不会发生引压管介

39、质的变化而使测量产生误差。 3>、在测量具有挥发性介质液位时引压管不用加冲洗油，维护方便。 4>、由于正负远传毛细管的介质一样，因此变送器安装的位置比较灵活。14、为什么双法兰变送器的精度比普通变送器的精度低？答：由于双法兰变送器有远传法兰膜盒，增加了一个转换环节，因此误差比普通变送器大。具体表现在以下方面： 1>、法兰膜盒隔离膜片的弹力与非线性； 2>、填充液的热膨涨； 3>、毛细管的阻尼； 4>、填充液的充满质量。15、 双法兰测液位显示偏大，简述其可能的原因？答： 1>、负压室的取压阀没有全开。 2>、负压室的膜盒被赃物覆盖。3>、正

40、压室的引压管积有赃物。4>、被测介质的温度、密度发生变化。5>、变送器的零点发生偏移。6> 、变送器的电源线存在短路现象。7>、冬季伴热开度过大，使正引压管的介质温度过高。16、 双法兰测液位显示偏小，简述其可能的原因？答： 1>、正压室的取压阀没有全开。2>、正压室的膜盒被赃物堵塞。3>、正引压管有泄漏现象。4>、被测介质的温度、密度发生变化。5>、变送器的零点偏低。6>、变送器电源有对地现象。17、 双法兰测液位波动频繁，简述其可能的原因？答： 1>、正压室的引压管发生堵塞。2>、负压室的引压管发生堵塞。3>、变

41、送器的信号线有接触不良现象。4>、变送器存在故障。5>、伴热开度太大，使引压管内液体温度超出变送器膜盒允许温度的范围。6>、正负取压阀有一侧没有投运。18、 双法兰变送器适合那些介质流量测量？答：1>、被测介质温度超出了变送器正常温度范围且引压管也不能将其降至正常工作温度范围时。 2>、过程介质具有腐蚀性变送器的更换率高时。 3>、被测介质具有固体颗粒或粘稠性时。 4>、引压管内需定期添加冲洗油，且维护不方便时。 19、 一双法兰液位计在水运中显示满程，而现场玻璃板显示60，试简述其原因？怎样处理？答：由于正常情况下被测介质为油品，其密度远远小于水的密

42、度。而变送器的测压范围是根据被测介质的密度、高度来计算的。因此当被测介质发生变化比如水运时，其同一高度所产生的压力发生变化，由此所显示的液位不准。由于是被测介质变化而使变送器显示不准，因此可让工艺人员在水运期间通过玻璃板来察看液位。玻璃板液位计是根据连通器原理工作的，其不受介质密度的影响，所反映的液位是真实液位。20、 一双法兰变送器在运行中安装位置发生变化对测量有无影响？ 答：双法兰的现场安装如图所示：变送器所测的差压P为：PP正P负（P1gH-2gH2）（P2gH1）1gH2g（H2H1）由于正负取压口 的高度H3是常数H3H2H1所以变送器安装位置发生变化对测量结果不会产生影响。因此只要

43、不超出毛细管的长度，变送器可以安装在现场的任何位置。21、 为什么双法兰能测液体的界位？答：由于双发兰变送器是通过测量介质由于不同高度所产生的静压力不同来工作的，在测量界位时，通过测量两种不同介质产生的静压之和，在根据其不同密度就能计算出此时两种不同介质之间的界位。22、一双法兰液位变送器如图所示，其设备内气相压力P300kPa，H1600mm，H2200mm,被测介质高度为H,介质密度1=0.52g/cm3,毛细管填充液密度2=0.93g/cm3,求变送器的迁移量和测量范围？ 解：变送器测量的差压P为：PP正P负(P1gH2gH2)(P2gH1) 1gH2g(H1H2)当H0时，变送器的差压

44、Pmin为：Pmin1gH2g(H1H2)0.93×9.8×800 7291Pa7.291 kPa 当H(H1+H2)时，变送器的差压Pmax为:Pmax1gH2g(H1H2)1g（H1H2）2g(H1H2)0.52×9.8×8000.93×9.8×800 3214 Pa3.214 kPa被测介质液位为零时其所测量的差压Pmin7.291 kPa，因此需要对变送器进行负迁移，迁移量为7.291 kPa。变送器的测量范围为：（7.291 kPa）（3.214 kPa）。22、 一双法兰差压变送器测量介质的界位如图所示，其设备内气相压力P400kPa，H1560mm，H2200mm,被测介质高度为H,介质密度1=1.21g/cm3, 2=0.82g/cm3,填充液密度3=0.93g/cm3, 求变送器的迁移量和测量范围？解：变送器测量的差压P为：PP正P负（P1gH3+ 2gH43gH2）(P3gH1) （1gH3+ 2gH4）3g（H2H1） 当界位为零即H30时，变送器的差压Pmin为： Pmin2gH43g(