第四章物位传感器 4.1物位传感器的认识
日照职业技术学院 宁静致远 第四章 物位传感器 4.1 物位传感器的认识
单元一物位传感器的认识 学时 单元内容 、知识讲解 直读式液位计 2、浮力式液位传感器及变送器 3、差压式物位传感器 4、电容式物位传感器 5、超声波式物位传感器 6、核辐射式物位传感器 7、雷达物位传感器 8、射频导纳物位传感器 归纳总结 三、作业
日照职业技术学院 宁静致远 主要内容 单元一 物位传感器的认识 单元内容 一、知识讲解 1、直读式液位计 2、浮力式液位传感器及变送器 3、差压式物位传感器 4、电容式物位传感器 5、超声波式物位传感器 6、核辐射式物位传感器 7、雷达物位传感器 8、射频导纳物位传感器 二、归纳总结 三、作业 1学时
4.1物位传感器的认识 教学目标 教()了解物位测量的基本概念,学习物位检测的方法和分类 学2)掌握常用的物位计如浮力式液位计、差压式液位计、电容式液位计、超声波式 目物位计等几种典型物位计的结构、测量原理、特点和使用方法 标()能识别不同种类的物位传感器 (4)能区分常见物位传感器的检测方法、信号转换、应用场合、优缺点等。 重点 难点 教学 重|浮力式液位测量、差压式液位测量、超声 点波液位测量、电容式液位测量、超声波式|各类物位测量仪表工作原理,仪表 难物位测量、核辐射式物位测量工作过程及|信号采集与测量 点测量方法
日照职业技术学院 宁静致远 主要内容 4.1 物位传感器的认识 教 学 目 标 教学目标 (1)了解物位测量的基本概念，学习物位检测的方法和分类； (2)掌握常用的物位计如浮力式液位计、差压式液位计、电容式液位计、超声波式 物位计等几种典型物位计的结构、测量原理、特点和使用方法； (3)能识别不同种类的物位传感器； (4)能区分常见物位传感器的检测方法、信号转换、应用场合、优缺点等。 教 学 重 点 难 点 重 点 难 点 浮力式液位测量、差压式液位测量、超声 波液位测量、电容式液位测量、超声波式 物位测量、核辐射式物位测量工作过程及 测量方法。 各类物位测量仪表工作原理，仪表 信号采集与测量
4.1物位传感器的认识 在油气生产中,特别是 在油气集输储运系统中,石 油、天然气与伴生污水要在 各种生产设备和罐器中分离、 存储与处理,物位的测量与 控制,对于保证正常生产和 设备安全是至关重要的,否 则会产生重大的事故。 如何进行物位检测呢?
日照职业技术学院 宁静致远 4.1 物位传感器的认识 在油气生产中，特别是 在油气集输储运系统中，石 油、天然气与伴生污水要在 各种生产设备和罐器中分离、 存储与处理，物位的测量与 控制，对于保证正常生产和 设备安全是至关重要的，否 则会产生重大的事故。 如何进行物位检测呢？
4.1物位传感器的认识 物位测量在工业生产中具有重要的地位。例如蒸汽锅炉运行时,如果 汽包水位过低,就会危及锅炉的安全,造成严重事故。 物位的基本概念 物位一一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。 液位一一指容器中的液体介质的高低。 料位一一指容器中固体或颗粒状物质的堆积高度。 界位一一指两种不溶液体介质的分界面的高低。 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
日照职业技术学院 宁静致远 主要内容 4.1 物位传感器的认识 物位测量在工业生产中具有重要的地位。例如蒸汽锅炉运行时，如果 汽包水位过低，就会危及锅炉的安全，造成严重事故。 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――指容器中的液体介质的高低。 料位――指容器中固体或颗粒状物质的堆积高度。 界位――指两种不溶液体介质的分界面的高低。 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
4.1物位传感器的认识 、直读式液位计 直读式液位计是根据流体的 连通性原理测量液位。如玻璃管液 50 位计、玻璃板液位计等 UGS型石英玻璃管彩色液位 计是传统玻璃板及玻璃液位计的换 20 代产品,也是一种直读式测量仪表。 30 它具有内部结构设计严密外观造型 优美,维修,安装方便等优特点。 它广泛应用于石油、化工、冶金、 20 电力、制药、造纸等行业的各种透 明液体储罐及锅炉上,如油品、液 化气、化工原料等介质的储罐。安 90 装在各种液体储罐及锅炉上,通过 它直观地观察到容器中液体的变化, 有液部位显示绿色,无液部位显示 红色,随液位升降而自动连续变化
日照职业技术学院 宁静致远 主要内容 4.1 物位传感器的认识 一、直读式液位计 直读式液位计是根据流体的 连通性原理测量液位。如玻璃管液 位计、玻璃板液位计等。 UGS型石英玻璃管彩色液位 计是传统玻璃板及玻璃液位计的换 代产品，也是一种直读式测量仪表。 它具有内部结构设计严密外观造型 优美，维修，安装方便等优特点。 它广泛应用于石油、化工、冶金、 电力、制药、造纸等行业的各种透 明液体储罐及锅炉上，如油品、液 化气、化工原料等介质的储罐。安 装在各种液体储罐及锅炉上，通过 它直观地观察到容器中液体的变化， 有液部位显示绿色，无液部位显示 红色，随液位升降而自动连续变化
4.1物位传感器的认识 彩色石英管液位计原理: UGS玻璃管彩色液位计有石英玻 璃管,壳体,上,下阀门组件等组 DN10PN1.0法兰 或4管螺纹 成一个连接体。通过法兰与储罐上 外套管体(476 的法兰对接形成一个连通回路,根 D2p76 接法兰 据边通原理,液位计中液位高度就 浮子 是容器内液体的真实高度,液位计 本体运用光学的透反原理,使有液 部位呈现绿色,无液部位显示红色, 排污阀 从而是界面清晰,泾渭分明。也可 根据用户需求做成无盲区型、耐腐 型等。 结构图
日照职业技术学院 宁静致远 彩色石英管液位计原理： UGS玻璃管彩色液位计有石英玻 璃管，壳体，上，下阀门组件等组 成一个连接体。通过法兰与储罐上 的法兰对接形成一个连通回路，根 据边通原理，液位计中液位高度就 是容器内液体的真实高度，液位计 本体运用光学的透反原理，使有液 部位呈现绿色，无液部位显示红色， 从而是界面清晰，泾渭分明。也可 根据用户需求做成无盲区型、耐腐 型等。 4.1 物位传感器的认识 结构图
4.1物位传感器的认识 当用玻璃液位计进行精确测 量时应注意: 1、应使容器和仪器中的介质具有 相同的温度,以免因密度不同而引 起示值误差。 2、玻璃液位计管径不宜太小,以 免因毛细现象而引起示值误差。 3、应尽量减小连通管上的流动阻 力,以减小液位快速变化时产生的 动态误差 4、为了改善仪表的动态性能,也 不能把连通管上的阀门省掉。当玻 璃管或玻璃板一旦发生损坏时,可 利用连通管上的阀门进行切断,以 免事故扩大
日照职业技术学院 宁静致远 主要内容 4.1 物位传感器的认识 当用玻璃液位计进行精确测 量时应注意： 1、应使容器和仪器中的介质具有 相同的温度，以免因密度不同而引 起示值误差。 2、玻璃液位计管径不宜太小，以 免因毛细现象而引起示值误差。 3、应尽量减小连通管上的流动阻 力，以减小液位快速变化时产生的 动态误差。 4、为了改善仪表的动态性能，也 不能把连通管上的阀门省掉。当玻 璃管或玻璃板一旦发生损坏时，可 利用连通管上的阀门进行切断，以 免事故扩大
4.1物位传感器的认识 二、浮力式液位传感器及变送器 1.恒浮力式液位传感器 最原始的恒浮力式液位传感器,是将一个浮子置于液体中,它受到浮力的 作用漂浮在液面上,当液面变化时,浮子随之同步移动,其位置就反映了液 面的高低。水塔里的水位常用这种方法指示,下图是水塔水位测量示意图。 液面上的浮子由绳索经滑轮与塔外的重锤相连,重锤上的指针位置便可反映 水位。但与直观印象相反,标尺下端代表水位高,若使指针动作方向与水位 变化方向一致,应增加滑轮数目,但引起摩擦阻力增加,误差也会增大。 100% mi VIZZI 1.浮子2.沿轮组3.重锤
日照职业技术学院 宁静致远 主要内容 4.1 物位传感器的认识 二、浮力式液位传感器及变送器 1. 恒浮力式液位传感器 最原始的恒浮力式液位传感器，是将一个浮子置于液体中， 它受到浮力的 作用漂浮在液面上，当液面变化时，浮子随之同步移动，其位置就反映了液 面的高低。水塔里的水位常用这种方法指示，下图是水塔水位测量示意图。 液面上的浮子由绳索经滑轮与塔外的重锤相连，重锤上的指针位置便可反映 水位。 但与直观印象相反，标尺下端代表水位高，若使指针动作方向与水位 变化方向一致，应增加滑轮数目， 但引起摩擦阻力增加， 误差也会增大。 1.浮子 2.沿轮组 3.重锤
4.1物位传感器的认识 2.变浮力式液位传感器 沉筒式液位传感器是利用变浮力的原理来测量液位的。它利用浮筒在 被测液体中浸没高度不同以致所受的浮力不同来检测液位的变化 工作原理:当液位高度为H 时,浮筒受到液体对它的浮 力作用而向上移动,设浮筒 实际浸没在液体中的长度为h, 浮筒移动的距离即弹簣的位 移变化量为Δx,即H=h+△x。 当浮筒受到的浮力与弹簧力 和浮筒的重力平衡时,有 mg-Ahpg=C(X-△X) 式中,p为浸没浮筒的液体密 度 工作原理图
日照职业技术学院 宁静致远 2. 变浮力式液位传感器 沉筒式液位传感器是利用变浮力的原理来测量液位的。它利用浮筒在 被测液体中浸没高度不同以致所受的浮力不同来检测液位的变化。 4.1 物位传感器的认识 工作原理图 工作原理：当液位高度为H 时， 浮筒受到液体对它的浮 力作用而向上移动，设浮筒 实际浸没在液体中的长度为h， 浮筒移动的距离即弹簧的位 移变化量为Δx，即H=h+Δx。 当浮筒受到的浮力与弹簧力 mg-Ahρg=C（x -Δx) 式中, ρ为浸没浮筒的液体密 度