《化工自动化及仪表》课程教学资源（PPT课件讲稿）物位检测方法与仪表

物位俭测定法与

物位检测方法与仪表

本>物位检测方法 主☆应用浮力原理检测物位 内《应用静压原理检测物位二 容今应用超声波反射检测物位 >物位检测仪表 令超声波物位计 物位检测方法及仪表

物位检测方法及仪表 ➢物位检测方法 ❖应用浮力原理检测物位 ❖应用静压原理检测物位 ❖应用超声波反射检测物位 ➢物位检测仪表 ❖超声波物位计 本 章 主 要 内 容

>物位的基本概念 物位-指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒 物的料位和两种不同液体介质分界面的总称 液位容器中的液体介质的高低 料位容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 物位检测的作用 ①确定容器中的贮料数量,以保证连续生产的需要或进行经济核算 ②为了监视或控制容器的物位,使它保持在规定的范围内 ③对它的上下极限位置谜行报警,以保证生产安全、正常进行。 物位检测方法及仪表

物位检测方法及仪表 物位-----指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒 物的料位和两种不同液体介质分界面的总称 液位――容器中的液体介质的高低 料位――容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 物位检测的作用 ①确定容器中的贮料数量，以保证连续生产的需要或进行经济核算； ②为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内； ③对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全、正常进行。 ➢物位的基本概念

物位检测方法 应用浮力原理检测物位 应用静压原理检测物位 应用超声波反射检测物位 物位检测方法及仪表

物位检测方法及仪表 应用浮力原理检测物位 应用静压原理检测物位 应用超声波反射检测物位 物 位 检 测 方 法

>应用浮力原理检测物位 测量原理利用漂浮于液面上的浮标或漫没于液体中的浮简对 液位进行测量的。当液位变化时,前者产生相应的 位移,而所受到的浮力维持不变,后者则发生浮力 的变化。因此,只要检测出浮标的位移或浮筒所受 到的浮力的变化,就可以知道液位的高低 恒浮力法液位测量示意图 物位检测方法及仪表

物位检测方法及仪表 ➢应用浮力原理检测物位 利用漂浮于液面上的浮标或浸没于液体中的浮筒对 液位进行测量的。当液位变化时，前者产生相应的 位移，而所受到的浮力维持不变，后者则发生浮力 的变化。因此，只要检测出浮标的位移或浮筒所受 到的浮力的变化，就可以知道液位的高低。 恒浮力法液位测量示意图 测量原理

>应用静压原理检测物位 通过液柱静压的方法对液位进行测量的 压力表 隔离罐 敞口容器:多用直接测量容器底部压力的方法 如图所示,测压仪表通过导压管与容器底部相 连,由测压仪表的压力指示值,便可推知液位 压力表测量液位原理的高度。 其关系为P=Hfg 式中P测压仪表指示值H液位的高度p液体的密度g重力加速度 密闭容器:测量容器底部压力,除与液面高度有关外,还与液面上部介 质压力有关,其关系为 P=P+Hpg 式中PA、PB分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。 P=P-P=h B 物位检测方法及仪表

物位检测方法及仪表 ➢应用静压原理检测物位 压力表测量液位原理 通过液柱静压的方法对液位进行测量的。 敞口容器：多用直接测量容器底部压力的方法。 如图所示，测压仪表通过导压管与容器底部相 连，由测压仪表的压力指示值，便可推知液位 的高度 。 其关系为 式中 P—测压仪表指示值 H—液位的高度ρ—液体的密度g—重力加速度 P = Hg PB = PA + Hg P P P H g  = B − A =  式中 PA、PB——分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。 密闭容器：测量容器底部压力，除与液面高度有关外，还与液面上部介 质压力有关，其关系为

差压变送器测量液位时的零点迁移问题(重点) 安装位置条件不同存在着仪表零点迁移问题 无迁移 特征:差压变送器的正压室取压口正好 与容器的最低液位(Hmin=0)处于同 一水平位置。作用于变送器正、负压室 的差压AP与液位高度H的关系为 差压变送器-△P=Hpg 当H=0时,正负压室的差压AP=0,变 送 器输出信号为4mA 当H=Hmax时,差压 a△Pmax lax 物位检测柔望的 为20

物位检测方法及仪表 差压变送器测量液位时的零点迁移问题（重点） 安装位置条件不同存在着仪表零点迁移问题 特征：差压变送器的正压室取压口正好 与容器的最低液位（Hmin=0）处于同 一水平位置。作用于变送器正、负压室 的差压ΔP与液位高度H的关系为 ΔP=Hρg。 当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变 送 器输出信号为4mA 当H= Hmax时，差压 ΔPmax=ρgHmax， 变送器的输出信号为20 mA， 无迁移

负迁移差压变送器的正、负压室的压力分别为 P=P+Hp,g+hp, g 隔离罐 P=P +h2p28 h2差压变送器 正、负压室的压差为 AP=P -P=Hp,g-h,-h)p, g △P=H 当被测液位H=0时,△P=-(h2h1)p2g<0,使变送器在 H=0时输出电流小于4mA;H=Hmax时,输出电流小于20 mA 物位检测方法及仪表

P = P+ −P− = H1 g −(h2 −h1 )2 g 物位检测方法及仪表 负迁移 差压变送器的正、负压室的压力分别为 P+ = P气 + H1 g + h1 2 g P− = P气 + h2  2 g 正、负压室的压差为 当被测液位H=0时，ΔP=-（h2 -h1）ρ2g<0，使变送器在 H=0时输出电流小于4 mA；H=Hmax时，输出电流小于20 mA ΔP=Hρg

正迁移变送器的安装位置与容器的最低液位(H=0) 不在同一水平位置 正、负压室的压力分别为 P+=P+H/+h1 差压变送器 P=P 正、负压室的压差为 AP=P-P=Hpg+h,pg 当被测液位H=0时,AP=hpg>0,从而使变送器在H=0时输出电流 大于4mA;H=Hmax时,输出电流大于20mA 物位检测方法及仪表

P+ = P气 + Hg + h1 g P− = P气 物位检测方法及仪表 正迁移 变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0） 不在同一水平位置 正、负压室的压力分别为 P = P+ − P− = Hg + h1 g 正、负压室的压差为 当被测液位H=0时，ΔP=h1ρg >0，从而使变送器在H=0时输出电流 大于4 mA；H=Hmax时，输出电流大于20 mA

>应用静压原理检测物位 Lo(mA) -2000 02000300050007000 △P(Pa) (a)无迁移(b)负迁移(c)正迁移 某压力变送器的测量范围:0~50003a,固定差压(h2-h)甲200a 物位检测方法及仪表

物位检测方法及仪表 ➢应用静压原理检测物位 （a）无迁移 （b）负迁移 （c）正迁移 0 5000 4 20 2000 7000 ΔP (Pa) -2000 3000 I0 (mA) 某压力变送器的测量范围：0~5000Pa， 固定差压 (h2 −h1 ) =2000 2 g Pa