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液位计培训1、液位检测方法1.1直接测量法玻璃管液位计1.2压力法液位下图为用于测量开口容器液位高度的三种压力式液位计。对于密闭容器中的液位测量,可用差压法进行测量,它可在测量过程中消除液面上部气压及气压波动对示值的影响,下图示出差压式液位计测量原理。引压导管易被腐蚀或堵塞,影响测量精度,应用法兰式压力(差压)变送器。敏感元件为金属膜盒,它直接与被测介质接触,省去引压导管,从而克服导管的腐蚀和阻塞问题。膜盒经毛细管与变送器的测量室相通,它们所组成的密闭系统内充以硅油,作为传压介质。为了毛细管经久耐用,其外部均套有金属蛇皮保护管。法兰式压力(差压)变送器量程迁移无迁移负迁移量程迁移实例正迁移1.3浮力法1.3.1钢带浮子式液位计1.3.2浮球液位计浮球液位计1.3.3磁浮子液位计1.3.4浮筒式液位计电动浮筒液位计智能浮筒液位(界位)变送器1.4电学法1.电阻式液位计为用于连续测量的电阻式液位计原理图。图中:1-电阻棒;2-绝缘套;3-测量电桥该液位计的两根电极是由两根材料、截面积相同的具有大电阻率的电阻棒组成,电阻棒两端固定并与容器绝缘。整个传感器电阻为该传感器的材料、结构与尺寸确定后,K1、K2均为常数,电阻大小与液位高度成正比。电阻的测量可用图中的电桥电路完成。2.电感式液位计电感式液位控制器的原理图。传感器由不导磁管子、导磁性浮子及线圈组成。管子与被测容器相连通,管子内的导磁性浮子浮在液面上,当液面高度变化时,浮子随着移动。线圈固定在液位上下限控制点,当浮子随液面移动到控制位置时,引起线圈感应电势变化,以此信号控制继电器动作,可实现上、下液位的报警与控制。图中:1、3-上下限线圈;2-浮子3.电容式液位计(1)检测原理在液位的连续测量中,多用同心圆柱式电容器,如右图所示。同心圆柱式电容器的电容量:式中:D、d——外电极内径和内电极外径(m);ε——极板间介质介电常数(F/m);L——极板相互重叠的长度(m)。液位变化引起等效介电常数变化,从而使电容器的电容量变化,这就是电容式液位计的检测原理。图中:1-内电极;2-外电极。(2)安装形式为用来测量导电介质的单电极电容液位计,它只用一根电极作为电容器的内电极,一般用紫铜或不锈钢,外套聚四氟乙烯塑料管或涂搪瓷作为绝缘层,而导电液体和容器壁构成电容器的外电极。右图为用于测量非导电介质的同轴双层电极电容式液位计。内电极和与之绝缘的同轴金属套组成电容的两极,外电极上开有很多流通孔使液体流入极板间。图中:1、2-内、外电极;3-绝缘套;4-流通孔。1.5热学法1.5.1热电法在容器壁上选定一系列测量点,装上热电偶,并将各测点上热电偶的输出记录下来,得到如图所示的温度-电势分布曲线,曲线上反映出第7个和第8个测点之间产生了温度突变,因此液面就在第7与第8测点之间。热电偶测液位只是一个较为粗略的测量方法,精度一般不高;而且精度与热电偶分布、安装情况有关。适当减小各热电偶的间距、增加测量点,则可提高金属液位测量分辨力和测量精度。另外,热电偶工作端与容器的接触点要细而牢固,为此可将热电偶丝焊在容器壁上,由容器壁充当热电偶的另一极。这种测量方法虽然精度不高,但很可靠;在连铸机结晶过程等应用场合中,仍是一种很适用的液位检测控制方法1.5.2热磁感应法1.6超声波法超声波液位计按传声介质不同,可分为气介式、液介式和固介式三种;按探头的工作方式可分为自发自收的单探头方式和收发分开的双探头方式。相互组合可以得到六种液位计的方案。(a)气介式(b)液介式(c)固介式单探头超声波液位计由上图看出,超声波传播距离为L,波的传播速度为C,传播时间为Δt,则:L是与液位有关的量,故测出L便可知液位,L的测量一般是用接收到的信号触发门电路对振荡器的脉冲进行计数来实现。单探头液位计使用一个换能器,由控制电路控制它分时交替作发射器与接收器。双探头式则使用两个换能器分别作发射器和接收器,对于固介式,需要有两根金属棒或金属管分别作发射波与接收波的传输管道。1.7导波雷达液位计雷达式液位计示意图微波脉冲法原理示意图1.9中子料位计基本工作原理其基本工作原理为:1、所用中子源为50毫居钚/铍(Pu-238/Be)中子源。2、快中子与轻质元素特别是氢原子极易发生弹性反散射碰撞并经多次碰撞后被“慢化”为低能量的“慢”中子。3、采用专用的高效慢中子探测器将这种慢中子接收。该探测器只对慢中子灵敏,而对快中子则基本无作用。把中子源、高效慢中子探测器及变送器组装在一起,构成中子料位计,并安装在被测装置壁外特定高度上。中子源发出的快中子能够穿透被测装置外壁,同装置内部的各种原子发生多次相互碰撞,其中与氢原子发生慢化的几