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液位测量方法

液位测量方法
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[摘要]该文对磁致伸缩法、核辐射法、光纤传感器法和雷达法等20余种液位测量方法进行了分类归纳,并对各自的原理、特点等进行了较系统的比较分析。

[关键词]液位;测量方法;分析

物位包括液位和料位两类。液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量,用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液位连续地进行测量,它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域,具有非常重要的意义。文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。

1 玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法

玻璃管法:该方法利用连通器原理工作,如图1—1所示[1]。图中1-被测容器;2-玻璃管;3-指示标度尺;4、5-阀;6、7-连通管。液位直接从指示标度尺读出。

玻璃板法:玻璃板可通过连通器安装,也可在容器壁上开孔安装,并可串联几段玻璃板以增大量程。液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。

双色水位计法:该方法利用光学原理,使水显示绿色,而使水蒸汽显示红色,从而指示出水位[2]。

人工检尺法:该方法用于测量油罐液位。测量时,测量员把量油尺投入油品中,并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹,读出油面高度;根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度,从而确定油高和水高[3]。

以上4种方法都是人工测量方法,具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。

2 吹气法、差压法、HTG法

吹气法:该方法的工作原理如图2—1所示[4]。图中,1-过滤器;2-减压阀;3-节流元件;4-转子流量计;5-变送器。因吹气管内压力近似等于液柱的静压力,故P=ρgH

式中,ρ-液体密度;H-液位。故由静压力P即可测量液位H。吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体,主要应用在测量精度要求不高的场合。

差压法:该方法的工作原理如图2-2所示[4]。图中,1、2-阀门;3-差压变送器。对于开口容器或常压容器,阀门1及气相引压管道可以省掉。压力差与液位的关系为ΔP=P2-P1=ρgH

式中:ΔP-变送器正、负压室压力差;P2、P1-引压管压力;H-液位。差压变送器将压力差变换为4~20 mA的直流信号。如果压力处于测量范围下限时对应的输出信号大于或小于4 mA,则都需要采用调整迁移弹簧等零点迁移技术,使之等于4 mA。

HTG法:该方法应用于油罐差压液位测量中,如图2—3所示。图中:P1、P2、P3-高精度电子变送器以便远距离传输测量信号。

浮筒法:该方法采用中间带孔的磁浮筒作为液位敏感元件,如图3—1所示。不锈钢套管从浮筒中间孔穿过,固定在罐顶和罐底之间。液位变化带动空心磁浮筒(内藏永久磁铁)沿套管上下移动,并吸引套管内的磁铁沿套管内壁上下移动,二次仪器|仪表根据磁铁的移动量计算出液位。

浮球法:该方法利用杠杆原理工作,如图3—2所示[4]。图中:1-浮球;2-连杆;3-转轴;4-平衡重;5-杠杆。浮球跟随液位变化而绕转轴旋转,带动转轴上的指针转动,并与杠杆另一端的平衡重平衡,同时在刻度盘上指示出液位数值。浮球法有内浮球式和外浮球式两种,如图3—2所示。浮球法主要用于测量温度高、粘度大的液位,但量程较小。

伺服法:该方法采用波动积分电路,消除抖动、延长寿命、提高液位测量精度。现代伺服液位仪的测量精度较高,已达到40 m量程内小于1 mm的精度,且一般都具有测量密度分布和平均密度的功能。

沉筒法:沉筒的位置随着液位的变化而变化,但其变化量并不与液位变化量相等。在图3-3a中[4],液位与浮筒位置的关系如下:

上式中:ΔH-液位变化量;C-弹簧的弹性系数;A-沉筒截面积;ρ液体密度;ΔX-沉筒位置变化量。通常情况下,浮筒位置变化量ΔX远小于液位变化量ΔH。图3—3b是扭力管式沉筒法原理[4],图中:1-沉筒;2-杠杆;3-扭力管;4-芯轴;5-外壳。沉筒位置随液位变化而变化,在杠杆的作用下,扭力管芯轴的扭角发生变化,二次仪表根据扭角的变化量计算出液位。

以上5种方法都是利用浮力原理来工作的。

4 电容法、电容传感器浸入液体的深度(m);l-电容传感器垂直高度(m);R-内极板圆柱底面半径(m);r-外极板圆柱底面半径(m)。由于R、r、l等都是固定值,只要利用ε1、ε2、CH就能计算出液位H。图4—2是用于测量导电液体的电容法原理[4],其公式推导略。电容式液位仪价格较低,安装容易,且可以应用于高温、高压的场合。但电容液位仪测量重复精度较低,需定期维修和重新标定,工作寿命也不是很长。

电阻法:该方法[5]特别适用于导电液体的测量,敏感器件具有电阻特性,其电阻值随液位的变化而变化,故将电阻变化值传送给二次电路即得到液位。液位传感器的电参数产生变化的方法来测量液位的。

5 磁致伸缩法、超声波法、调制型光学法、微波法

磁致伸缩法:该方法用于测量油罐液位的原理如图5—1所示[6]。图5—1中有两个浮子,分别用来检测油气界面和油水界面。各浮子内都藏有一组永久磁铁,用来产生固定磁场。测量时,液位计头部发出低电流“询问”脉冲,该电流产生的磁场沿波导管向下传导。当电流磁场与浮子磁场相遇时,产生“返回”脉冲(也称“波导扭曲”脉冲)。询问脉冲与返回脉冲之间的时间差即对应油水界面和油气界面的高度。磁致伸缩液位计安装容易,测量精度很高,但液体密度变化和温度变化会带来测量误差[7],浮子沿着波导管外的护导管上下移动,容易被卡死。

超声波法:天线(大多为口径天线,也有平面天线)辐射出去,经液面反射后被天线接收,然后由二次电路计算发射信号与接收信号的时间差得液位。连续波雷达液位仪原理如图5—2所示,该液位仪采用三角波频率调制形式,并通过对发射信号与接收信号混频后得到的差额信号的分析,得到微波传输时间,从而计算出液位。微波速度受传播介质、温度、压力、液体介电常数的影响很小,但液体界面的波动、液体表面的泡沫、液体介质的介电常数对微波反射信号强弱有很大影响。当压力超过规定数值时,压力对液位测量精度将产生显著影响。对于介电常数小于规定数值的液体,大部分雷达液位仪都需要采用波导管,但波导管的锈蚀、弯曲和倾斜都会影响测量精度。例如:当空高h为20 m,导波管与垂直方向倾斜角度α只要超过0.573°,则引起的液位误差Δh将超过1 mm,由此证明,在倾斜角度α(单位为度)较小时,Δh满足:

雷达液位仪特别适合于高污染度或高粘度的产品,如沥青等。雷达液位仪测量的重复精度较高,无须定期维修和重新标定,测量精度也较高,但价格较高,测量油水界面困难。

调制型光学法与微波法类似,只是采用相位或频率调制的光信号代替微波信号。图5—3是一种激光雷达液位仪原理图[8]。但光信号受水蒸汽、油蒸汽影响较大,并对液面波动很敏感,且必须采用易受污染的光学镜头。

以上3种方法都是通过检测信号传播的时间来确定液位的。设发射信号与接收信号的时间差为t,则空高h=vt/2,v为波的传播速度。

6 磁翻板法、振动法、核辐射法、光纤传感器法

磁翻板法原理如图6—1a所示[1],1-翻板指示组件;2-浮子;3-连通管组件;4-调整螺钉;5-放泄塞。浮子装有一组永久磁铁,随液位变化而上下移动,通过磁耦合作用带动磁翻板组件翻转。当液位上升时,磁翻板的红色面朝外;液位下降时,白色面朝外。故根据磁翻板的颜色即可确定液位。浮子内磁铁与磁翻板磁性结构如图6—1b所示[5],每片翻板间的距离为10 mm。采用几台磁翻板装置串联可增大量程。

振动法的原理如图6—2所示[9]。振动液位仪由导轨、测试架、激锤、振动传感器、伺服机构等组成。伺服机构控制振锤上下爬动并激振,激振后的自由振动被振动传感器检测,该检测信号经FET变换后得到最大功率处的频率,最后由空罐时固有频率/液位关系得到液位。这种液位测量方法需要激锤、伺服机构等机械运动部件,其工作寿命不是很长,须定期维修和重新标定,安装也较复杂。

辐射法:放射性同位素在衰变过程中会辐射射线,常见的射线有α、β、γ射线。其中,γ射线的穿透力强,射程远,故在核辐射液位测量中广泛采用。实验证明,穿过物质前后γ射线强度会发生变化,并满足以下关系[5]:

上式中:J0-穿过物质前的强度;J-穿透物质后的强度;μ-物质对γ射线的衰减特性;d-物质的厚度。核辐射式液位仪由放射源、探测器及处理电路组成。放射源大都采用钴-60或铯-137。探测器有

电离室、记数管、闪烁计数器等几种,其作用是探测射线穿透物质后的强度。核辐射液位仪采用非接触式安装,如图6—3所示。图6—3a采用点式放射源、探测器,测量范围较小;图6—3b采用点式放射源、线状探测器,测量范围较大;图6—3c采用线状放射源、探测器,测量范围最大。除γ射线外,中子射线也可用来测量液位。中子射线的穿透能力极强,比γ射线强10倍以上,可穿透壁厚达9英寸的钢质容器[10]。射线液位仪安装方便,测量精度能满足大罐测量的需要,有一定的应用场合。

光纤传感法:文献[11]提出了一种光纤液位传感器,当液位变化时,压力传感器的敏感弹性膜片产生位移,带动反光膜移动,使探头感受的光强发生变化,从而计算出液位。文献[12]提出了又一种光纤液位传感器,根据探头在气相和液相介质中感受到光强的差异,判断探头的位置,并控制探头跟踪液位的变化,从而得到液位数值。

7 结束语

该文对20余种液位测量方法进行了分析比较。在实际应用中,应根据价格、测量精度、被测介质的特点等因素,合理选择液位仪的种类。

[参考文献]

[1]《工业仪器仪表学报,1999(3):250-253.

[10]Wayne Labs.level measurement:pressure methods dominate [J].I&CS,1990.2:37-38.

[11]陈实英,等.光纤液位传感器的研究[J].传感器技术,2000(5):47-48.

[12]郑龙江,等.新型光纤液位测量系统的研究[J].传感器技术,2001(9):18-20.

电厂常见液位测量方式的分析

电厂常见液位测量方式的分析 【摘要】通过分析电厂中常见的液位测量原理和方式,对比几种测量方式的优缺点,为以后电厂液位测量方式优化及设备选型提供一定的参考。 【关键词】液位;测量;分析;参考 1.前言 目前,电厂自动化要求越来越高,为此一些重要的液位测量的准确性和稳定性就显得至关重要,关系到整个机组的稳定运行。通过对以往机组和正在建造中机组的了解,我们可以知道对于电厂内容器液位测量主要采用的方式有:差压式液位变送器、隔离型变送器中的远传型、导波雷达液位计及磁伸缩液位计等来测量。以下通过对一些常见的测量方式进行分析和比较: 2.差压式液位变送器测量 以凝汽器水位为例,介绍差压式变送器测量水位。凝汽器水位是电厂中的重要的测量信号,直接影响机组的稳定运行。此液位刚好是测量容器的液位,同时又有它的特殊性,是真空状态下的液位。 目前很多凝汽器水位测量装置采用差压变送器测量水位的方式,但采用差压测量方式的装置也有两种。一种是用仪表管把正负压侧直接连接到真空容器上进行液位测量,详见附图1。另一种是通过双室平衡容器再把变送器正负压侧连接在双室平衡容器上进行液位测量的常规压力液位测量,详见附图2。 真空容器液位的测量原理的,具体以凝汽器液位测量为例来说明。通过图1(fig .1)可以看出,液位变送器的正压侧仪表管接在凝汽器底部为水侧,负压侧仪表管接在凝汽器顶部汽侧。 由图1可以看出差压变送器测得的差压为: △P=P+-P-=P凝汽器+P液H+P液H2- P凝汽器= P液H +P液H2 式(1-1) 为得到实际水位值P液H,消除由仪表管路安装位置引起的静压误差P液H2。将差压变送器零点迁移至P液H2,通过DCS修正量程范围来补偿这一部分静压。从而得到凝汽器实际水位值。 该水位测量方法虽安装简单、投用方便,无需单独注水管路等优点。但在实际应用中,由于运行工况的变化,易使汽侧导压管内产生凝结水,虽然在导压管最低点安装了集水罐,并定期对集水罐进行排水,但是仍然引起变送器负压侧压力增大,变送器差压减小,造成水位测量出现误报,影响该保护的投入。同时由于是真空容器,只要正负压侧任何阀门有微漏,都将造成液位的失准,况且对于

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利用浸入式刻度钢皮尺通过原油储罐的量油孔,自量油孔上沿至铜锤至液面以下止,此方法为检实尺。计算罐内原油液位,根据所测得的液位,查《立式金属罐容量表》,得到罐内原油的体积数。体积数乘以原油密度,最后得到罐内原油的质量数。 1.1.2检空尺 由于冬天天气寒冷,气温下降,量油孔内的上层原油凝结,故不能采用检实尺的方法。自原油储罐内壁最上沿下尺,至铜锤接触原油储罐浮顶止,即为检空尺。经计算得到罐内原油的液位,根据所测得的液位,查《立式金属罐容量表》,得到罐内原油的体积数。体积数乘以原油密度,最后得到罐内原油的质量数。 1.2浮体式液位测量仪表 浮体式液位测量仪表分为浮筒式与浮子式。 浮筒式液位仪是在滑轮组上用钢丝绳一端挂浮球,另一端挂重锤,通过浮球与重锤的运动距离达到液位测量的目的。其缺点是钢丝绳与滑轮间存在滑动摩擦力,回位误差较大,特别是在钢丝绳和滑轮生锈时,回位误差更大,甚至无法测量。在浮子式液位仪中钢带浮子式液位仪在原理及使用方面更为典型,钢带浮子式液位仪是一种最简单的液位测量装置,由一根不锈钢管和一个空心球组成。不锈钢管内部装有若干个干簧继电器,空心球内装有一块永久磁铁,当空心球随着液位上下运动时,空心球的运动被干簧继电器转换为相应的液位。20世纪60年代到80年代初期,开始研制和使用各种钢带浮子式液位仪。由于滑轮机械装置的摩擦力和钢带重量,这类液位仪的测量误

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时故障可能是工艺操作系统造成的。 6.当发现DCS显示液位计不正常时,可以到现场检查同一直观液位计的指示值,如果它们差别很大,则很可能是液位计系统出现故障。总之,分析现场液位计故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场液位计系统故障的原因。所以,我们要从现场液位计系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。 二、四大液位测量参数液位计控制系统故障分析步骤 1.温度控制液位计系统故障分析步骤 分析温度控制液位计系统故障时,首先要注意两点:该系统液位计多采用电动液位计液位测量、指示、控制;该系统液位计的液位测量往往滞后较大。 (1)温度液位计系统的指示值突然变到最大或最小,一般为液位计系统故障。因为温度液位计系统液位测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。 (2)温度控制液位计系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID 调整不当造成。 (3)温度控制液位计系统指示出现大幅缓慢的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作没有变化,则很可能是液位计控制系统本身的故障。

20余种液位测量方法分析比较

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20余种液位测量方法分析比较作者:发布时间:2009-5-5 11:34:14 阅读次数:985

物位包括液位和料位两类。液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量,用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液位连续地进行测量,它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域,具有非常重要的意义。文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。 1、玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法 玻璃管法:该方法利用连通器原理工作,如图1—1所示[1]。图中1-被测容器;2-玻璃管;3-指示标度尺;4、5-阀;6、7-连通管。液位直接从指示标度尺读出。 玻璃板法:玻璃板可通过连通器安装,也可在容器壁上开孔安装,并可串联几段玻璃板以增大量程。液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。 双色水位计法:该方法利用光学原理,使水显示绿色,而使水蒸汽显示红色,

从而指示出水位[2]。 人工检尺法:该方法用于测量油罐液位。测量时,测量员把量油尺投入油品中,并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹,读出油面高度;根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度,从而确定油高和水高[3]。 以上4种方法都是人工测量方法,具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。 2、吹气法、差压法、HTG法 吹气法:该方法的工作原理如图2—1所示[4]。图中,1-过滤器;2-减压阀;3-节流元件;4-转子流量计;5-变送器。因吹气管内压力近似等于液柱的静压力,故P=ρgH 式中,ρ-液体密度;H-液位。故由静压力P即可测量液位H。吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体,主要应用在测量精度要求不高的场合。 差压法:该方法的工作原理如图2-2所示[4]。图中,1、2-阀门;3-差压变送器。对于开口容器或常压容器,阀门1及气相引压管道可以省掉。压力差与液位的关系为ΔP=P2-P1=ρgH

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本文通过对常用20种液位计工作原理的解读,从各液位计安装使用及注意事项的分析,来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理,系统的了解液位计,从而为遇到工况能够在选择液位计上,做出准确的判断提供依据。常见液位计种类1、磁翻板液位计2、浮球液位计3、钢带液位计4、雷达物位计5、磁致伸缩液位计6、射频导纳液位计7、音叉物位计8、玻璃板/玻璃管液位计9、静压式液位计10、压力液位变送器11、电容式液位计12、智能电浮筒液位计13、浮标液位计14、浮筒液位变送器15、电接点液位计16、磁敏双色电子液位计17、外测液位计18、静压式液位计19、超声波液位计20、差压式液位计(双法兰液位计)常用液位计的工作原理1、磁翻板液位计磁翻板液位计:又叫磁浮子液位计,磁翻柱液位计。原理:连通器原理,根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成,当被测容器中的液位升降时,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转180°,当液位上升时翻柱由白色转为红色,当液位下降时翻柱由红色转为白色,面板上红白交界处为容器内液位的实际高度,从而实现液位显示。2、浮球液位计浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力作用影响:液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,使串连入电路的元件(如定值电阻)的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。3、钢带液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置(浮子)根据液位的情况带动钢带移动,位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动,进而作用于计数器来显示液位的情况。4、雷达液位计雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。5、磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计的传感器工作时,传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子,此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时,浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置,即液面的位置。6、射频导纳液位计射频导纳料位仪由传感器和控制仪表组成,传感器可采用棒式、同轴或缆式探极安装于仓顶。传感器中的脉冲卡可以把物位变化转换为脉冲信号送给控制仪表,控制仪表经运算处理后转换为工程量显示出来,从而实现了物位的连续测量。7、音叉物位计音叉式物位控制器的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,这些变化由智能电路来进行检测,处理并将之转换为一个开关信号。8、玻璃板液位计(玻璃管液位计)玻璃板式液位计是通过法兰与容器连接构成连通器,透过玻璃板可直接读得容器内液位的高度。9、压力液位变送器压力式液位计采用静压测量原理,当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力的同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为:ρ.g.H,通过测取压力P,可以得到液位深度。10、电容式液位计电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同,比如:ε1>ε2,则当液位升高时,电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降,ε值减小,电容量也减小。所以,电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。11、智能电浮筒液位计智能电浮筒液位计是根据阿基米德定律和磁藕合原理设计而成的液位测量仪表,仪表可用来测量液位、界位和密度,负责上下限位报警信号输出。12、浮标液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带(绳)的移动达到新的平衡。液位检测装置(浮子)根据液位的情况带动钢带(绳)移动,位移

常见几种液位计工作原理

常见几种液位计工作原理 关键字:液位计 一、磁翻板液位计 主要原理 磁翻板液位计也称为磁翻柱液位计,结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的带有磁体的浮子(简称磁性浮子)被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱(也成为磁翻板)静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度(磁翻柱外表涂敷不同的颜色)进而反映容器内液位的情况。 配合传感器(磁簧开关)和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块,可以变送输出电阻值信号、电流值(420mA 信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。 适用范围及特点 磁翻板液位计采用优质磁体和进口电子元件,使产品具有:设计合理、结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于装置维护等优点。 磁翻板液位计输出信号多样,实现远距离的液位指示、检测、控制和记录。 磁翻板液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位丈量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。

二、磁浮球液位计(液位开关) 主要原理 磁浮球液位计(液位开关)结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的带有磁体的浮球(简称浮球)被测介质中的位置受浮力作用影响:液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,使串联入电路的元件(如定值电阻)数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 该液位计可以直接输出电阻值信号,也可以配合使用变送模块,输出电流值(420mA 信号;同时配合其他转换器,输出电压信号或者开关信号(也可以依照客户需求转换器由公司配送)从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。 适用范围及特点 本产品采用优质磁体和进口电子元件,使产品具有:结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于装置维护等优点。 本产品几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位丈量与控制,可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。

液位测量方法分析课件

20余种液位测量方法分析 物位包括液位和料位两类。液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量,用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液位连续地进行测量,它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域,具有非常重要的意义。文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。 1玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法 玻璃管法:该方法利用连通器原理工作,如图1—1所示。图中1-被测容器;2-玻璃管;3-指示标度尺;4、5-阀;6、7-连通管。液位直接从指示标度尺读出。 玻璃板法:玻璃板可通过连通器安装,也可在容器壁上开孔安装,并可串联几段玻璃板以增大量程。液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。 双色水位计法:该方法利用光学原理,使水显示绿色,而使水蒸汽显示红色,从而指示出水位。 人工检尺法:该方法用于测量油罐液位。测量时,测量员把量油尺投入油品中,并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹,读出油面高度;根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度,从而确定油高和水高。 以上4种方法都是人工测量方法,具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。 2吹气法、差压法、HTG法 吹气法:该方法的工作原理如图2—1所示。图中,1-过滤器;2-减压阀;3-节流元件;4-转子流量计;5-变送器。因吹气管内压力近似等于液柱的静压力,故P=ρgH 式中,ρ-液体密度;H-液位。故由静压力P即可测量液位H。吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体,主要应用在测量精度要求不高的场合。

差压法:该方法的工作原理如图2-2所示。图中,1、2-阀门;3-差压变送器。对于开口容器或常压容器,阀门1及气相引压管道可以省掉。压力差与液位的关系为ΔP=P2-P1=ρgH 式中:ΔP-变送器正、负压室压力差;P2、P1-引压管压力;H-液位。差压变送器将压力差变换为4~20 mA的直流信号。如果压力处于测量范围下限时对应的输出信号大于或小于4 mA,则都需要采用调整迁移弹簧等零点迁移技术,使之等于4 mA。 HTG法:该方法应用于油罐差压液位测量中,如图2—3所示。图中:P1、P2、P3-高精度压力传感器;RTD-温度检测元件;HIU-接口单元。P1位于罐底附近的罐壳处,P2比P1高8英尺,P3位于罐顶附近的罐壳处。对于常压油罐,压力传感器P3可以省去。设压力传感器P1、P2、P3测得的压力分别为p1、p2、p3,则 式中:G-油品重量;Sav-油罐平均截面积;ρav-介于压力传感器P1、P2之间油品平均密度;g是重力加速度;H是压力传感器P1、P2之间的距离;h是油品高度;h0是压力传感器P1的高度。RTD用于测量油品温度,以对测量数值进行温度补偿。HTG测量系统价格较低,但液位测量精度较低,安装须在罐壁开孔。 以上3种方法都是利用液体的压力差来测量液位的。 3浮子法、浮筒法、浮球法、伺服法、沉筒法 浮子法:该方法采用浮子作为液位测量元件,并驱动编码盘或编码带等显示装置,或连接电子变送器以便远距离传输测量信号。

20种液位计工作原理及常见故障分析

20种液位计工作原理及常见故障分析 摘要:本文通过对常用20种液位计工作原理的解读,从各液位计安装使用及注意事项的分析,来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理,让仪表人系统的了解液位计,从而为遇到工况能够在选择液位计上,做出准确的判断提供依据。 常见液位计种类 1、磁翻板液位计 2、浮球液位计 3、钢带液位计 4、雷达物位计 5、磁致伸缩液位计 6、射频导纳液位计 7、音叉物位计 8、玻璃板/玻璃管液位计 9、静压式液位计 10、压力液位变送器 11、电容式液位计 12、智能电浮筒液位计 13、浮标液位计 14、浮筒液位变送器 15、电接点液位计 16、磁敏双色电子液位计 17、外测液位计 18、静压式液位计 19、超声波液位计 20、差压式液位计(双法兰液位计) 常用液位计的工作原理

1、磁翻板液位计 磁翻板液位计:又叫磁浮子液位计,磁翻柱液位计。 原理:连通器原理,根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成,当被测容器中的液位升降时,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转180°,当液位上升时翻柱由白色转为红色,当液位下降时翻柱由红色转为白色,面板上红白交界处为容器内液位的实际高度,从而实现液位显示。 2、浮球液位计 浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力作用影响:液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,使串连入电路的元件(如定值电阻)的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。

液位测量

20余种液位测量方法分析比较 物位包括液位和料位两类。液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量,用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液位连续地进行测量,它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域,具有非常重要的意义。文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。 1、玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法 玻璃管法:该方法利用连通器原理工作,如图1—1所示[1]。图中1-被测容器;2-玻璃管;3-指示标度尺;4、5-阀;6、7-连通管。液位直接从指示标度尺读出。 双色水位计法:该方法利用光学原理,使水显示绿色,而使水蒸汽显示红色,从而指示出水位[2]。 人工检尺法:该方法用于测量油罐液位。测量时,测量员把量油尺投入油品中,并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹,读出油面高度;根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度,从而确定油高和水高[3]。 以上4种方法都是人工测量方法,具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。 2、吹气法、差压法、HTG法 吹气法:该方法的工作原理如图2—1所示[4]。图中,1-过滤器;2-减压阀;3-节流元件;4-转子流量计;5-变送器。因吹气管内压力近似等于液柱的静压力,故P=ρgH

差压法:该方法的工作原理如图2-2所示[4]。图中,1、2-阀门;3-差压变送器。对于开口容器或常压容器,阀门1及气相引压管道可以省掉。压力差与液位的关系为ΔP=P2-P1=ρgH 式中:ΔP-变送器正、负压室压力差;P2、P1-引压管压力;H-液位。差压变送器将压力差变换为4~20 mA的直流信号。如果压力处于测量范围下限时对应的输出信号大于或小于4 mA,则都需要采用调整迁移弹簧等零点迁移技术,使之等于4 mA。 HTG法:该方法应用于油罐差压液位测量中,如图2—3所示。图中:P1、P2、P3-高精度压力传感器;RTD -温度检测元件;HIU-接口单元。P1位于罐底附近的罐壳处,P2比P1高8英尺,P3位于罐顶附近的罐壳处。对于常压油罐,压力传感器P3可以省去。设压力传感器P1、P2、P3测得的压力分别为p1、p2、p3,则 式中:G-油品重量;Sav-油罐平均截面积;ρav-介于压力传感器P1、P2之间油品平均密度;g是重力加速度;H是压力传感器P1、P2之间的距离;h是油品高度;h0是压力传感器P1的高度。RTD用于测量油品温度,以对测量数值进行温度补偿。HTG测量系统价格较低,但液位测量精度较低,安装须在罐壁开孔。 以上3种方法都是利用液体的压力差来测量液位的。

液位计原理

西安祥天和电子科技有限公司详情咨询官网https://www.doczj.com/doc/819437388.html, 液位传感器水泵控制箱报警器液位自动控制仪表,液位控制器,无线传输收发器等 液位计原理 传统液位计种类很多,有玻璃管液位计、玻璃板液位计、磁翻板液位计等等。玻璃板/管液位计的原理很简单,就是在水箱外通过拷克阀门将水引到一个玻璃管内。因为玻璃管是透明的,所以可以通过玻璃管看见液位高低。再好一点的就是在外面加一衬托、标尺等,让人们能容易看到液位状态。但这种液位计只能现场显示,无法将液位信号转换为电信号,实现远距离监控。而磁翻板液位计是在钢管内装有磁性浮球,管外加装干簧管和标尺,可以将液位开关信号传到远方。所以磁翻板是目前在热水水位控制中采用的主要方式之一。但从实际使用效果来看,现在的所有热水液位控制,水温在80℃以下时,使用寿命还可以。一旦超过80℃甚至到90℃以上时,使用寿命就大打折扣了。因为磁性材料的磁性会随着温度的升高而衰减,到100℃时会下降到常温的70%。所以水位控制中有2个难点,一个就是污水,一个就是高温的热水。现在,污水中可以采用GKY液位传感器,而热水则可以采用传统玻璃管外加监控装置来实现,具体原理如下: 如果是普通的水,在玻璃管内放一个普通的浮子就可以了。玻璃管外放置一收一发2个光电管。当浮子经过时,遮住光路,转换器就将水位信号发送出去。 如果是热水,玻璃管最好采用石英管,它的硬度、透明度、耐酸性、耐高温性和耐磨性都要远高于玻璃管。液位计两端的阀门也可以采用针型阀,不只起截止阀的作用,其内部的钢球

具有逆止阀的功能,当液位计发生意外破损泄漏时,钢球可在介质压力作用下自动关闭液体通道,防止液体大量外流起到平安维护作用。在石英管内放一个耐高温的浮子,热水浮子采用新兴的有机高分子材料制作,可以耐受150℃以上的高温。浮子随水位上下浮动。玻璃管外放置一发光电管,另一端接一根光纤,将光信号引出来。因为光接收管易受温度影响,所以必须用光纤引出光信号。当浮子经过时,遮住光路,转换器就将水位信号发送出去。这种方式可以解决高温热水的液位控制问题。 热水的液位控制一直是一个难点。一方面是因为热水浮子里面要放置磁铁,中间是空的。一直在高温中煮泡,热胀冷缩很容易损坏。另一方面是因为浮子的磁性随着温度的升高而衰减,100℃时会衰减到常温的70%。所以磁性浮子用在温度较高的热水中使用寿命较短。而在传统液位计上加装光电监控装置,其使用的热水浮子采用新型耐高温材料制成,比重很轻,可以在水中浮起来。这种实芯浮子耐150℃的高温,可以在热水中长期使用。另外,这种方式的检测方法和磁性无关,所以使用寿命长而且精度高。因为浮子一挡住发射的光线,转换器可以立刻将信号传递出来。所以传统液位计加监控可以解决热水水位控制难的问题。 液位计加监控通过转换器可以接入GKY类液位控制仪表,设计时只需在原仪表型号后加标BL就可以了。如需要选用GKY2-4T仪表,则型号为GKY2-4T-BL就可以了。GKY液位控制仪表,具有各种功能,可以满足多种液位控制的需求。仪表一般可以装在控制箱的面板上,功能较多,液位显示比较直观。控制器通常是仪表的简化,只具备简单的控制和报警功能。下表列出了一些液位控制仪表和控制器的功能和型号,方便大家选择。 常用液位控制仪表和控制器简表 产品名称产品型号配备的传感器数量和型号功能简介 GKY 系列仪表GKY2个GKY液位传感器液位显示/供水排水选择/手动自动转 换/水泵故障报警 GKY-4T4个GKY液位传感器双保险/超高超低水位报警/液位显示 /供水排水选择/手动自动转换/水泵 故障报警 双台泵专用仪表GKY2-4T4个GKY液位传感器双台泵交替使用/紧急情况双台泵同 时启动/超高或超低水位报警/液位显 示/供水排水选择/水泵故障报警/报 警端口输出

液位测量方法

[摘要]该文对磁致伸缩法、核辐射法、光纤传感器法和雷达法等20余种液位测量方法进行了分类归纳,并对各自的原理、特点等进行了较系统的比较分析。 [关键词]液位;测量方法;分析 物位包括液位和料位两类。液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量,用于液位的上、下限报警等。连续液位测量是对液位连续地进行测量,它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域,具有非常重要的意义。文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。 1 玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法 玻璃管法:该方法利用连通器原理工作,如图1—1所示[1]。图中1-被测容器;2-玻璃管;3-指示标度尺;4、5-阀;6、7-连通管。液位直接从指示标度尺读出。 玻璃板法:玻璃板可通过连通器安装,也可在容器壁上开孔安装,并可串联几段玻璃板以增大量程。液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。 双色水位计法:该方法利用光学原理,使水显示绿色,而使水蒸汽显示红色,从而指示出水位[2]。 人工检尺法:该方法用于测量油罐液位。测量时,测量员把量油尺投入油品中,并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹,读出油面高度;根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度,从而确定油高和水高[3]。 以上4种方法都是人工测量方法,具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。 2 吹气法、差压法、HTG法 吹气法:该方法的工作原理如图2—1所示[4]。图中,1-过滤器;2-减压阀;3-节流元件;4-转子流量计;5-变送器。因吹气管内压力近似等于液柱的静压力,故P=ρgH 式中,ρ-液体密度;H-液位。故由静压力P即可测量液位H。吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体,主要应用在测量精度要求不高的场合。 差压法:该方法的工作原理如图2-2所示[4]。图中,1、2-阀门;3-差压变送器。对于开口容器或常压容器,阀门1及气相引压管道可以省掉。压力差与液位的关系为ΔP=P2-P1=ρgH 式中:ΔP-变送器正、负压室压力差;P2、P1-引压管压力;H-液位。差压变送器将压力差变换为4~20 mA的直流信号。如果压力处于测量范围下限时对应的输出信号大于或小于4 mA,则都需要采用调整迁移弹簧等零点迁移技术,使之等于4 mA。 HTG法:该方法应用于油罐差压液位测量中,如图2—3所示。图中:P1、P2、P3-高精度电子变送器以便远距离传输测量信号。 浮筒法:该方法采用中间带孔的磁浮筒作为液位敏感元件,如图3—1所示。不锈钢套管从浮筒中间孔穿过,固定在罐顶和罐底之间。液位变化带动空心磁浮筒(内藏永久磁铁)沿套管上下移动,并吸引套管内的磁铁沿套管内壁上下移动,二次仪器|仪表根据磁铁的移动量计算出液位。 浮球法:该方法利用杠杆原理工作,如图3—2所示[4]。图中:1-浮球;2-连杆;3-转轴;4-平衡重;5-杠杆。浮球跟随液位变化而绕转轴旋转,带动转轴上的指针转动,并与杠杆另一端的平衡重平衡,同时在刻度盘上指示出液位数值。浮球法有内浮球式和外浮球式两种,如图3—2所示。浮球法主要用于测量温度高、粘度大的液位,但量程较小。 伺服法:该方法采用波动积分电路,消除抖动、延长寿命、提高液位测量精度。现代伺服液位仪的测量精度较高,已达到40 m量程内小于1 mm的精度,且一般都具有测量密度分布和平均密度的功能。 沉筒法:沉筒的位置随着液位的变化而变化,但其变化量并不与液位变化量相等。在图3-3a中[4],液位与浮筒位置的关系如下: 上式中:ΔH-液位变化量;C-弹簧的弹性系数;A-沉筒截面积;ρ液体密度;ΔX-沉筒位置变化量。通常情况下,浮筒位置变化量ΔX远小于液位变化量ΔH。图3—3b是扭力管式沉筒法原理[4],图中:1-沉筒;2-杠杆;3-扭力管;4-芯轴;5-外壳。沉筒位置随液位变化而变化,在杠杆的作用下,扭力管芯轴的扭角发生变化,二次仪表根据扭角的变化量计算出液位。

液位测量的几种常用方式

液位测量的几种方式 https://www.doczj.com/doc/819437388.html, 2011年04月06日07:57 中国仪器仪表网 生意社04月06日讯 在工业领域中,要测量液位,除了投入式液位计的静压液位测量外,还有许 多其他的方式和原理。 1、浮球液位计是一种依靠浮力原理测量液位的方法。通常是通过浮球与刻度尺配合的方式,使观测者能够直观读取液位的高度。优点:能够快速、直观地读数;价格低廉;安装简便。缺点:精度低;安装受容器形状结构的限制比较大; 不适合用于腐蚀性强、有危险性的介质;无法实现远传和调节。 2、磁翻板液位计是靠安装在容器内部的磁力浮子,带动容器外部的磁力翻板翻转实现信号转换和液位显示。优点:能够快速、直观地读数;价格较低;可实现远传和调节。缺点:精度低;安装复杂;量程限制;安装体积比较大。 3、电容式液位传感器是利用电容两极板间电容值变化测量液面的高低。优点:体积较小,容易实现远传和调节;适用于具有腐蚀性和高压介质。缺点:介质和液面上部的介电常数必须保持恒定才能准确测量;测量范围受金属棒长度限制;对容器材质有较高的要求;被测介质具有导电性。 4、雷达液位计是通过探测自身发出的微波(波长很短的电磁波)被液面反射后的信息换算液/物面位置。优点:可以测量压力容器内液位,可以忽略高温、高压、结垢和冷凝物的影响;精度较高;与介质无直接接触;耐腐蚀性强;可在真空环境中使用;安装简便。缺点:价格昂贵;受容器几何结构和材料特性影响;容易 受电磁波干扰。 5、超声波液位计是通过探测自身发出的超声波被液面反射后的信号换算液/物面位置的。优点:与介质无直接接触;耐腐蚀性强;精度较高;安装简便。缺点:价格比较昂贵;超声波受传输媒介的气体成分影响较大;受容器几何结构特性影响较大;不适用于有气泡或悬浮物的介质;容易受电磁波干扰。 6、气泡法是通过气源从容器底部向介质内充气。供气系统内的吹气压力只有与容器底部的液体静压平衡时,气体才会从气管内进入容器形成气泡。这时测量供气系统内的气压可换算出测量点的静压,进而得到液位值。优点:耐腐蚀性强;能够测量高温介质。缺点:维护费用较高;精度较低。 更多资讯,请点击中国仪器仪表网资讯中心 参考链接: 中国仪器仪表网:https://www.doczj.com/doc/819437388.html,/detail/5724565.html 中国仪器仪表资讯中心网:https://www.doczj.com/doc/819437388.html,/detail/5724565.html 中国仪器仪表搜索中心网:https://www.doczj.com/doc/819437388.html,/detail/5724565.html

各种液位计说明书

公司简介 北京铁强科技发展有限公司,位于我们伟大的首都——北京,是一家以工程仪表生产、研发为主的科技型企业,是一个极具活力与前景的多元化的新型民营企业。公司技术力量雄厚,依靠北京的人才、技术、信息等优势,自2000年成立以来,通过短短七年多时间,就在仪器仪表生产制造领域内谱写一个又一个神话。 公司先后与北仪集团、德国西门子公司、美国麦克公司等仪表生产制造商进行广泛而深入的合作,在合作中公司产品的品质和质量得到很大提升。同时,公司也在积极借鉴和引进国外先进技术和生产工艺,产品的科技含量不断提高、种类也在不断丰富。另外,公司不断以新技术、新工艺、新材料、新设计理念设计生产品质高、性能优、用途广、使用寿命长的产品。 公司自主生产磁翻柱液位计、浮球液位计(液位开关)、钢带液位计、磁致伸缩液位计、微波物位计、电容式液位计、超声波液位计、音叉物位开关、电容式物位计、差压变送器等物位测量仪表。同时,公司还经营流量仪表、压力仪表、温度仪表以及成分分析仪表等自动化测量、控制仪表。 经过几年的努力,公司发展了一支专业化、国际化、规模化的研发、生产、和管理团队。公司现有员工100余名,其中有高级职称的技术人员5人、大专及以上各类专业人才80余名。是“中国石化物资资源市场成员”单位;是“中国石油天然气集团公司一级供应网络”单位。是众多国内外用户的高品质、可信赖的工业计量器具服务商。 公司一直秉承“技术为本,质量为先,笃信予人,益精致远”的经营理念,以“更强、更大、更实”为经营宗旨,开拓进取,务实创新,在做好产品生产和经营的基础上,还以打造中国仪表名牌为己任,投资开发有自主知识产权的产品。在发展过程中,公司始终以快速的反应、精湛的技艺、热忱的服务及时为用户排忧解难,也因此得到了广大用户与社会各界的一致认可。 如今,公司全体员工正走专业化、特色化、精细化经营之道,并朝着两年时间内年销售额翻两番的目标奋力前进!

几种液位计的原理与选型

几种液位计的原理与选型. 磁翻柱液位计 主要原理 磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计,它的结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的。带有磁体的浮子(简称磁性浮子)在被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱(也成为磁翻板)的静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度(磁翻柱表面涂敷不同的颜色),进而反映容器内液位的情况。 配合传感器(磁簧开关)和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块,可以变送输出电阻值信号、电流值(4~20mA)信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。 适用范围及特点 本液位计采用优质磁体和进口电子元件,使产品具有:设计合理、结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。 本液位计输出信号多样,实现远距离的液位指示、检测、控制和记录。 本液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。 磁浮球液位计(液位开关) 主要原理 磁浮球液位计(液位开关)结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力作用影响:液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,使串联入电路的元件(如定值电阻)的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 该液位计可以直接输出电阻值信号,也可以配合使用变送模块,输出电流值(4~20mA)信号;同时配合其他转换器,输出电压信号或者开关信号(也可以按照客户需求转换器由公司配送)。从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。 适用范围及特点 本产品采用优质磁体和进口电子元件,使产品具有:结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。 本产品几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制,可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。 防爆浮球液位开关 主要原理 防爆浮球液位开关,也称为防爆浮球液位控制器。它是专门为爆炸性环境中使用而设计制造的液位控制仪表,本产品是基于浮力原理和杠杆原理设计的,当容器内液位发生变化时,浮球的位置将随液位的变化而变化,浮球的这种位移将通过杠杆作用于微动开关,进而由微动开关产生开关信号。 适用范围及特点 本产品采用优质材料和进口电子元件,使产品具有:设计合理、结构简单、使用方便、性能

几种液位测量方式的论证比较

液位测量方式的论证比较 一、磁致伸缩液位计 磁致伸缩式液位计是采用磁致伸缩原理而设计的。其工作原理是:在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线, 在磁致伸缩线一端装有一个具有专利的压磁传感器, 该压磁传感器每秒发出10个电流脉冲信号给磁致伸缩线,并开始计时,该电流脉冲同磁性浮子的磁场产生相互作用,在磁致伸缩线上产生一个扭应力波,这个扭应力波以已知的速度从浮子的位臵沿磁致伸缩线向两端传送。直到压磁传感器收到这个扭应力信号为止, 具有专利的压磁传感器可测量出起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔,根据时间间隔大小来判断浮子的位臵, 由于浮子总是悬浮在液面上,且磁浮子位臵随液面的变化而变化, 即时间间隔大小也就是液面的高低, 然后通过全智能化电子装臵将时间间隔大小信号转换与被测液位成比例的4—20mA信号进行输出。磁致伸缩是根据磁浮子位臵测量得到相关数据,影响测量结果的因素是介质密度、介电常数;气相组分对测量没有影响,在设计工况下工作温度、压力对测量结果没有影响。 二、导波雷达液位计 导波雷达结合了时域反射原理(TDR)、等时采样原理(ETS)和低功率电路等先进的技术。TDR发生器产生一个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波,当遇到比先前传导介质(空气或蒸汽)介电常数大的液体表面时,脉冲波会被反射,用超高速计时电路来计算脉冲波的传导时

间,电磁脉冲波传输距离S=VT,从而得到液位测量结果。ETS 扫描采集成千上万的信号,每秒钟约完成8个扫描,每个扫描采集30000个样本。ETS实时捕捉高速(1000ft/μs)的电磁信号并在等值的时间里重新构造。导波雷达是基于雷达波遇到介电常数变高的介质面时,表头计算回波得到测量结果,影响测量结果的因素是介电常数;导波雷达的测量受介电常数,气相组分影响大,温度、压力对测量有一定影响。 三、差压变送器液位计 来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上,通过膜片内的密封液传导至测量元件上,测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器,经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器是基于压力差值变化测量液位,影响测量结果的因素有以下几个方面: (1)腔体内出现真空或负压时会作用在感压膜片既而产生虚假读数。 (2)沸腾的气泡和凝结的水汽同样会对基于压力原理进行测量的仪器带来干扰。 (3)高、低位的两个开孔对于密封要求高。 (4)容器内温度的变化会使水的密度产生改变,导致测量误 差。 三种设备比较

差压式液位计工作原理说明

差压式液位计工作原理说明 差压式液位变送器安装在液体容器的底部,通过表压信号反映液位高度。此类差压式仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器,安装方便,容易实现远传和自动调节,工业上应用较多。在制药、食品、化工行业液位测量控制过程中,盛装液体的容器经常处于有压的情况下工作,此时常规的静压式液位变送器变不能满足测量要求。 差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力;液相取压点处压力除受气相压力作用外,还受液柱静压力的作用,液相和气相压力之差,就是液柱所产生的静压力。差压计一端接液相,另一端接气相时,根据流体静力学原理,有: PB=PA+Hρg (1);式中:H——液体高度;ρ——被测介质密度;g——被测当地的重力加速度。 由式(1)可得:ΔP= PB-PA= Hρg ;在一般情况下,被测介质的密度和重力加速度都是已知的,因此,差压计测得的差压与液体的高度H成正比,这样就把测量液体的高度的问题变成了测量差压的问题。 差压式液位计的模拟校验法。此法简便易行,而且直观,尤其对初学者了解差压法测量液位的工作原理很有帮助,并还可在教中应用。此外还可解决校验低量程水位表(如锅炉汽包水位的量程才2KPa左右)时,难找标准表的问题。

根据流体静力学,由被测对象液柱的静压力,就可判断液位的高低。而静压力可用差压计等仪表把它检测出来。液位与差压有如下关系: H=△P/ρ 式中: H――液位高度(mm); △P――差压(Pa); ρ―-液体密度(g/cm3)。 当液体密度恒定时,测出差压就就可知道液位高度,而与液体容积无关,或者说知道了液体高度,也就知道了差压,即△P=ρH。模拟校验法就是基于上述原理进行的。 差压式液位计的模拟校验法。此法简便易行,而且直观,尤其对初学者了解差压法测量液位的工作原理很有帮助,并还可在教中应用。此外还可解决校验低量程水位表(如锅炉汽包水位的量程才2KPa左右)时,难找标准表的问题。 根据流体静力学,由被测对象液柱的静压力,就可判断液位的高低。而静压力可用差压计等仪表把它检测出来。液位与差压有如下关系: H=△P/ρ 式中:H――液位高度(mm); △P――差压(Pa); ρ―-液体密度(g/cm3)。 当液体密度恒定时,测出差压就就可知道液位高度,而与液体容积无关,或者说知道了液体高度,也就知道了差压,即△P=ρH。模拟校验法就是基于上述原理进行的。现以校验水位计为例,介绍一下具体方法,校验装置及接线如图所示:

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