《过程控制与集散系统》课件-4.5 液位的测量

液位的测量MeasurementOfLiquidLevel.项目四：单水箱恒水位控制系统课程名称：《过程控制与集散系统》引言：液位的概述液位的概述液位指容器内液体介质液面的高低，是过程装备控制,一个很重要的参数。液位失控在工业锅炉汽包中，液位的准确测量与控制直接关系到锅炉的安全运行，一旦失控，就可能引发严重事故。引言：液位测量计01直读式液位计02浮力式液位计03静压式液位计04电容式液位计05光纤液位计06超声波液位计目录01静压式液位计02电容式液位计一、静压式液位计静压式液位计通过测量某点的压力或该点与另一参考点的压差来间接测量液位的仪表。ΔpAB=pA−pB=ρgH根据压力差计算公式计算公式:若图中容器为开口容器，则液体自由表面处的压力等于大气压，上式可以变为:p=pA−pB=ρgH一、静压式液位计玻璃管液位计利用连通器的原理，通过玻璃管显示液柱高度。压力式液位计借助测压仪表来反映液位变化。压差式液位计通过测量容器内两个不同位置的压力差来计算液位。密闭式容器，液位变化时液面处的气压也随之发生变化。只能用压差来显示液位大小。压力表测液位系统压力表测液位系统一、静压式液位计吹气式液位测量系统法兰式压力变送器测量液位系统

通过压力表数值大小的变化，直接反应液位的高低变化。吹气式液位测量系统压力表测液位系统一、静压式液位计法兰式压力变送器测量液位系统

通过测量吹气管出口压力的变化，得到液位高度的变化。

适用于：易腐蚀、高黏度或密度不均的液体。法兰式压力变送器测量液位系统吹气式液位测量系统压力表测液位系统一、静压式液位计

利用压差式测量原理，反应液位的高低变化。

特点：结构坚固可靠、安装方便、维护简单等。

适用于：液体黏度大、易结晶，不便于或不能用管路输送。二、电容式液位计电容式液位计利用液位高低变化影响电容器电容量大小的原理进行测量。结构形式多样平极板式、同心圆柱式等。适用范围广泛介质兼容性强：可测量导电介质与非导电介质，对介质性质要求不如其他方法严格。工况适应性强：可测量有倾斜、晃动的容器液位，适用于高速运动容器的液位测量。功能灵活既可作液位控制器，也能用于连续液位测量。二、电容式液位计电容组成当两筒之间充满介电常数为ε的介质，电容量为:

若圆筒电极的一部分被介电常数为

ε1（设ε1>ε）的另一种介质充满

于是二、电容式液位计导电液体电容液位计无液体时，金属容器壁为外电极，则

有导电液体时，液体为外电极，则

于是h=KC−KC0

定义灵敏度

ε1越大，灵敏度越高被测介质的黏度较高时，易形成一个虚假液位，应尽量使绝缘套管表面光滑，或使用不沾染的涂层材料。二、电容式液位计非导电液体电容液位计1—内电极2—外电极3—绝缘套4—通液小孔为了保证介质流动顺畅，在外电极上开了很多小孔。

灵敏度非导电介质电容液位计同样会出现虚假液面。课程小结在每一个技术环节中践行工匠精神，为保障工业安全、推动绿色制造贡献自己的力量。液位测量直接关联:生产安全、资源节约、环境保护。液位测量失控后果：化工、能源等领域可能导致泄漏、爆炸或环境污染事故。技术掌握:学习并掌握先进的液位测量技术。意识与作风培养:树立

“安全第一、预防为主”

的责任意识，培养严谨细致、科学务实的工作作风。课后练习01差压式液位计如何测量液位，当差压变送器高于或低于最低液位时，应如何处理？02电容式液位计的精度受哪些因素影响?03常见的液位计精度误差有哪些类型？04