福建电力职业技术学院
课程设计课程名称：传感器与检测技术课设
题目：液位测量控制系统
专业班次：
姓名：
学号：
指导教师：
学期：2011-2012学年第二学期
日期：2012.2.13-2012.2.20
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摘要
摘要
在工业领域中，液位测量是一项重要的研究方法，有利于工业技术的进步和经济效益的提高，液位测量在许多控制领域已较为普遍。各种类型的液位测量传感器较多，按原理分为浮子式、压力式、超声波式、吹气式等。各种方式都根据其需要设计而成，其结构、量程和精度适用于各自不同的场合，大多结构较为复杂，制造成本偏高；市面上也有现成的液位计，多数成品价格惊人。以上液位计多数输出为模拟量电流或电压，有些为机械指针读数，不能用于远程监视；普遍适用于静止液面，在波动液面易引起读数的波动；也有用电容法测量液位的系统，电容式传感器具有结构简单、灵敏度高、动态响应特性好、适应性强、抗过载能力大及价格便宜等特点，因此适用于测量液位，是一种简单易行的方案。
本文利用圆柱形电容器原理，结合单片机设计出液位测量装置。
关键词：液位测量、传感器、单片机
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传感器检测技术课程设计
目录
摘要 ...................................................................................................................................................... II 第一章设计方案 .. (2)
1.1 设计原理 (2)
1.2 系统框图 (2)
第二章传感器原理 (3)
2.1传感器概述 (3)
2.2 电容式传感器原理 (3)
第三章电路设计 (4)
3.1 电容式液位计 (4)
3.2测量原理 (4)
第四章电信号放大电路设计 (6)
4.1 电容测量电路设计 (6)
4.2 放大电路 (6)
第五章 A/D转换电路及单片机接口 (7)
5.1 A/D转换器设计 (7)
5.2 与单片机的接口电路 (7)
5.3控制电路的设计 (8)
5.4 显示电路设计 (8)
第六章软件系统的设计 (10)
第七章小结 (11)
参考文献 (12)
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液位测量控制系统
第一章设计方案
1.1 设计原理
电容式液位传感器的工作原理取决于液体类型。对于导电液体，为了避免短路，两个传感器电极中至少有一个是绝缘的。在气—液分界面以下，液体表现为导体，因此，电容的电解质仅仅是绝缘电极。在气—液分界面以上，电解质就是绝缘电极与电极之间的空气，因而产生更小的电容。另一方面，对于非导电液体，电极不需要绝缘。在气—液分界面以下，电解质是液体（其介电常数高于空气）。而分界面以上，则是空气。对于两种类型的液体，随着液位的升高，在气液分界面以下的电极的面积也就增加，进而导致电容增大。
本设计采用筒式电容传感器采集液位的高度。主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。由于传感器的输出信号一般都很微弱，因此需要有信号调理与转换电路对其进行放大、运算和调剂等。从放大电路出来的是模拟量，因此送入ADC0809转换成数字量，ADC0809连接于单片机，把信号送入单片机，通过单片机控制水泵的运转。
1.2 系统框图
控制设备
↓
被测物理量→传感器→放大、整形、滤波→A/D转换器→单片机
↓
显示设备
图1—1 方案原理框图
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传感器检测技术课程设计
第二章传感器原理
2.1传感器概述
在当今信息化时代发展过程中，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件——传感器，已经成为各个应用领域，特别是自动检测、自动控制系统中不可缺少的重要技术工具。传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调理与转换电路组成，它是一种能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
2.2 电容式传感器原理
电容式液位传感器系统，利用了被测体的导电率。通过传感器测量电路将液位高度变化转换成相应的电压脉冲宽度变化，再由单片机进行测量并转换成相应的液位高度进行显示，该系统对液位深度具有测量、显示与设定功能，并具有结构简单、成本低廉、性能稳定等优点。
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第三章 电路设计
3.1 电容式液位计
图3—1电容式液位计结构 图3—2电容式液位计原理图
如图3—2为电容式液位计结构原理图。如图所示的液位计主要由细长的不锈钢管（半径为R1）、同轴绝缘导线（半径为R0）以及其被测液体共同构成的金属圆柱形电容器构成。该传感器利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量
3.2测量原理
由上图可知，当可测量液位H=0时，不锈钢管与同轴绝缘导线构成的金属圆柱形电容器之间存在电容C 。=2πε。L/ln(R1/R0)————（1）式
（1） 式中，C 。为电容量（单位为F ）， ε。为容器内气体的等效介电常数，单位为F/ m ， L 为液位最大高度， R1 为不锈钢管半径，R0 为绝缘导线半径，单位为m 。当可测量液位为H 时，不锈钢管与同轴绝缘电线之间存在电容CH
CH=2πε。（L —H ）/ln(R1/R0)+2πεH/ln(R1/R0)
=2πε。L/ln(R1/R0)+2π（ε—ε。）H/ln(R1/R0)————（2）式
式中，ε为容器内气体的等效介电常数，单位为F/ m 。因此，当传感器内液位由零增加到H 时，其电容的变化量ΔC 可由式(1) 和式(2) 得
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?C=CH—C。=2π（ε—ε。）H/ln(R1/R0)————（3）式由上式可知, 参数ε。，ε，R1 ，R0 都是定值。所以电容的变化量ΔC 与液位变化量H呈近似线性关系。因为参数ε。，ε， R1 ，R0 ，L 都是定值，由式(2)变形可得：CH = a。+ b。H ( a。和b。为常数)———— (4) 式
可见，传感器的电容量值CH的大小与电容器浸入液体的深度H 成线性关系。由此，只要测出电容值便能计算出水位。
图3—3 液位高度与电容变化曲线
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第四章电信号放大电路设计
4.1 电容测量电路设计
图4—1 运算放大器测量电路原理图
如图所示，本设计采用运算法测量电路来转化，该电路由传感器Cx、固定的标准电容C。和运算放大器A组成。
4.2 放大电路
由于传感器得出的电压一般在0~30mv之间，不易测量，所以要通过放大电路进行放大，本设计采用最基本的比例运算反放大电路。
图4—2 比例放大电路
要将30mv电压放大成5v，根据公式U=—（R1/R2）U。，所以选择 R1=500K，R2=3K，R4=R1//R2，后边的是一个反相器，把第一个运放得到的电压反相成正的，其中R3=R5=1K，R6=R3//R5。
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第五章 A/D转换电路及单片机接口
5.1 A/D转换器设计
本设计采用的是A/D转换器ADC0809。ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D 转换器，由于输出级有8位三态输出锁存器，因而0809的数据输出端可以直接与单片机的数据总线连接。ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上.。
ADC0809转换是采用逐次比较的方法完成A/D转换的，由单一的+5V供电，片内带有锁存功能的8路选一的模拟开关，由A，B，C引脚的编码来确定所选通道。0809完成一次转换需要100us左右，输出具有TTL三态锁存缓冲器，可直接连到MCS-51的数据总线上，通过适当的外接电路，0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
5.2 与单片机的接口电路
图5—1 ADC0809与单片机的接口电路
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5.3控制电路的设计
控制电路在这里起到非常重要的作用，在水位测量中测量到水罐中水位的高度，当水位高于2.5m水位时，电动机停转，水泵停止对水罐供水；当水位低于2.5m水位时，电动机起转，水泵开始对水罐供水。其电路图如下图所示
图5—2 控制电路原理图
5.4 显示电路设计
发现需要4位的LED足可满足本设计的显示精度要求,为了减少所需的I/O 数量,降低成本,采用动态显示控制方式。通过对显示接口电路的综合分析,发现测距仪利用串行输入BCD码—十进制译码驱动显示器件MC14499来完成与单片机系统的显示接口较为简单可靠。用MC14499设计的LED显示器动态显示接口电路如下图所示。
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图5—3 动态显示接口电路
用MCS - 51系列单片机作为控制核心的水位测量计，其数据输出既可以通 过单片机的通用I/O 口输出，也可以通过单片机的串口用串行方式输出。假设使用的单片机是8051，单片机的P1口为数据输出口，显示器采用共阴极8 段LED ，显示位数为4位，由于一片MC14499可以驱动4个LED 显示器，因此该显示接口只需用一片MC14499和单片机连接。图5—3是该动态显示接口的原理图。 P1.0用来向MC14499 发送数据，P1.1用来向MC14499发送时钟脉冲，P1.2用于控制单片机输出数据向MC14499串行输入(当P1.2 = 0时，允许MC14499输入数 据)。反相器74LS06作为显示器的位驱动，8 个47Ω的电阻是LED 的限流电阻，3个5.1k Ω的电阻是上拉电阻，使单片机8031输出电平与MC14499输入电平相兼容。由于MC14499具有输入自动锁存功能，而串行输入一帧数据又需要一定的时间，所以LED 显示的数据不会出现闪烁现象。
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第六章软件系统的设计
软件主要由主程序、定时中断程序、外中断程序组成。其中主程序完成参数的初始化,中断的管理,结果的显示等工作。主程序流程图如下：程序运行开要初始化各种参数，可以默认液位设定值等，之后如果要进入液位设定的话就按 SET 按键进入液位设定模式，然后进行比较，看当前的液位有没有超过默认的极限值，如果超过了极限值，通过按键 UP 或 DOWN 进行液位调节，直至液位到达正常范围；没有超过极限值就正常显示。
图6-1主程序流程图
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第七章小结
课程设计已经步入尾声，一星期的时间对我们来说有些仓促，虽然课题贴近生活，能够提高我们的兴趣，但要从之前的理论知识一下子应用在实际实验上，对我们还是有一定的挑战的。不过，在透彻理解了课题以后，经过多方面的搜索资料，慢慢有了头绪，并且发现要用到的知识并非所想象中的那么难以理解，通过自学，逐一的弄明白，通过将要实现的任务分成多块，最终将各分功能进行合并，最终获得成功。在我们平时的学习期间，我们所学的知识都是书本上的一些不大灵活的东西,而且学习期间的这种考核是单科进行，主要考查我们对本门学科所学知识的记忆程度和理解程度。但我认为这种实践性课程设计则不同，它不是单一地对我们进行某一学科已学知识的考核，而是着重考查我们运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力。整个设计的过程，同时也是专业知识的学习过程，而且是更生动、更切实、更深入的专业知识的学习。首先，一个设计是结合科研课题，把学过的专业知识运用于实际，在理论和实际结合过程中进一步消化、加深和巩固所学的专业知识，并把所学的专业知识转化为分析和解决问题的能力。其次，在搜集材料、调查研究、接触实际的过程中，既可以印证学过的书本知识，又可以学到许多课堂和书本里学不到的活生生的新知识。此外，我们在这种自己动手的设计中，对所学专业的某一侧面和专题作了较为深入的分析。
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液位测量控制系统
参考文献
[1]王幸之编.AT89系列单片机原理及接口技术. 北京航天航空出版社,2006
[2]郑晓峰编.电子技术基础.中国电力工业出版社,2010
[3]谢志萍编.传感器与检测技术.电子工业出版社，2011
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时间设计任务完成情况教师签名与同学讨论设计任务，
2月13日
完成
理解任务
从所学的课本和图书馆
完成
2月14日
中查找相关资料
与同组组员交流，再到
完成
2月15日
网上查找资料
将资料整理汇总，写成
2月16日
完成
设计书
与同学交流设计书，修
完成
2月17日
改不足之处
2月18日提交作业完成
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指
导
教
师
意
见
及
成
绩
评
定
对学生设计过程、设计质量的评分依据总评成绩
指导教师（签名）：
年月日
教
研
室
及系审定意见教研室主任（签名）：
年月日
（系公章）
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液位检测与控制试验系统设计 1.发展现状： 液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测装置也不少，按原理分有浮力式、压力式、超声波式、差压式、电容式等，这各种方法都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度各有特色, 适用于各自的场合, 但都是基于固定液箱液位检测而设计。市面上也有现成的液位计，有投入式、浮球式、弹簧式等，绝大多数价格惊人。 “水是生命之源”，不仅人们生活以及工业生产经常涉及到各种液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要设计合适的控制器自动调整蓄液池的进出流量，使得蓄液池内液位保持正常水平，以保证产品的质量和生产效益。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制问题。因此液位是工业控制过程中一个重要的参数。特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。高老师也进行了多次的实验得出了一些相关的数据，水箱液位控制系统的设计应用非常长广泛，可以把一个复杂的液位控制系统简化成一个水箱液位控制系统来实现。所以就选择了该题目的设计。由于液位检测应用领域的不同，性能指标和技术要求也有差异，但适用有效的测量成为共同的发展趋势，随着电子技术及计算机技术的发展，液位检测的自动控制成为其今后的发展趋势，控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性。随着计算机控制技术应用的普及、可靠性的提高及价格的下降，液位检测的微机控制必将得到更加广泛的应用。 所以，我们在此设计了这个简易的监测系统，一方面，节省了大量的经济开支；另一方面，让我们对监测系统有了更加深刻、透彻的了解，不仅增加了我们的感性认识，还促进了我们对于系统各个部分的深刻剖析，从传感器选型到整个
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
昆明理工大学实验报告 课题名称：化工原理实验 实验名称：填料吸收塔的操作和吸收系数的测定 姓名：成绩： 学号：班级： 实验日期： 实验内容：1.测定干填料及不同液体喷淋密度下填料的阻力降△P与空塔气速u的关系曲线，并确定液泛气速。 2.测量固定液体喷淋量下，不同气体流量时，用水吸收空气—氨混合气体中氨的体积吸收系数K a。 Y
填料吸收塔的操作和吸收系数的测定 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、填料特性及吸收装置的基本流程。 2.熟悉填料塔的流体力学特性。 3.掌握总传质系数K Y a测定方法。 4.了解空塔气速和液体喷淋密度对传质系数的影响。 二、基本原理 1.填料塔流体力学特性 填料塔是一种重要的气液传质设备，其主体为圆柱形的塔体，底部有一块带孔的支撑板来支承填料，并允许气液顺利通过。支撑板上的填料有整堆和乱堆两种方式，填料分为实体填料和网体填料两大类，如拉西环、鲍尔环、θ网环都属于实体填料。填料层上方有液体分布装置，可以使液体均匀喷洒在填料塔上。液体在填料中有倾向于塔壁的流动，故当填料层较高时，常将其分段，段与段之间设置液体再分布器，以利液体的重新分布。 吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通过填料层时，由于克服摩擦阻力和局部阻力而导致了压强降△P的产生。填料塔的流体力学特性是吸收设备的主要参数，它包括压强降液泛规律。了解填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗，确定填料塔适宜操作范围以及选择适宜的气液负荷。填料塔的流体力学特性的测定主要是确定适宜操作气速。 在填料塔中，当气体自下而上通过干填料（L=0）时，与气体通过其它固体颗粒床层一样，气压降△P与空塔气速u的关系可用式△P=u1.8—2.0表示。在双对数坐标系中为一条直线，斜率为1.8—2.0。在有一条喷淋（L≠0）时，气体通过床层的压降除与气速和填料有关外，还取决于喷淋密度等因素。在一定的喷淋密度下，当气速小时，阻力与空塔速度仍然遵守△P∝u1.8—2.0这一关系。但在同样的空塔速度下，由于填料表面有液膜存在，填料中的空隙减小，填料空隙中的实际速度增大，因此床层阻力降比无喷淋时的值高。当气速增加到某一值时。由于上升气流与下降液体的摩擦阻力增大，开始阻碍液体的顺利下流，以致于填料层内的气液量随气速的增加而增加，此现象称为拦液现象，此点为载点，开始拦液时的空塔气速称为载点气速。进入载液区后，当空塔气速再进一步增大，则填料层内拦液量不断增高，到达某一气速时，气、液间的摩擦力完全阻止液体向下流动，填料层的压力将急剧升高，在△P∝u n关系式中，n的数值可达10左右，此点称为泛点。在不同的喷淋密度下，在双对数坐标中可得到一系列这样的折线。随着喷淋密度的增加，填料层的载点气速和泛点气速下降。 本实验以水和空气为工作介质，在一定喷淋密度下，逐步增大气速，记录填料层的压降与塔顶表压的大小，直到发生液泛为止。 2.体积吸收系数K Y a的测定 在吸收操作中，气体混合物和吸收剂分别从塔底和塔顶进入塔内，气液两相在塔内逆流接触，使气体混合物中的溶质溶解在吸收质中，于是塔顶主要为惰性组分，塔底为溶质与吸收剂的混合液。反映吸收性能的主要参数是吸收系数，影响吸收系数的因素很多，其中有气体的流速、液体的喷淋密度、温度、填料的自由体积、比表面积以及气液两相的物理化学性质等。吸收系数不可能有一个通用的计算式，工程上常对同类型的生产设备或中间试验设备进行吸收系数的实验测定。对于相同的物料系统和一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 本实验用水吸收空气—氨混合气体中的氨气。氨气为易溶气体，操作属于气膜控制。在
控制类系统设计 ——液位自动控制系统 摘要 随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展，工业生产中传统的检测和控制技术发生了根本性的变化。液位作为化工等许多工业生产中的一个重要参数，其测量和控制效果直接影响到产品的质量，因此液位控制成为过程控制领域中的一个重要的研究方向。 液位控制是工业中常见的过程控制，它对生产的影响不容忽视。该系统利用了常见的芯片，设计并实现了液位控制系统的智能性及显示功能。电路组成简单，调试方便，性价比高，抗干扰性好等优点，能较好的实现水位监测与控制的功能。能够广泛的应用于工业场所。 液位控制有很多方法，如，非接触传感。只需要将传感器紧贴在非金属容器的外壁，就可以侦测到容器里面液位高度变化，从而及时准确地发出报警信号，有效防止液体外溢或防止机器干烧。由于不需要与液体接触且安装简便，避免了水垢的腐蚀，可取代传统的浮球传感和金属探针传感，延长寿命。而本设计是基于纯电路的设计，低成本且抗干扰性好。在本设计中较好的实现了水位监测与控制的功能。 液位控制系统是以液位为被控参数的系统，液位控制一般是指对某控制对象的液位进行控制调节，以达到所要求的液位进行调节，以达到所要求的控制精度。
1 概述 液位控制系统是以液位为被控参数的系统,是现代工业生产中的一类常见的、重要的控制过程。而传统的液位控制多采用单回路控制,并采用传统的指针式仪表来显示液位值,使液位控制的精度和显示的直观性受到限制,而随着生产线的更新及生产过程控制要求的提高,要求液位系统有高的控制性能。基于此，本系统就设计了一种电路简单，调试方便且性价比高的系统，来完成液位的自动调控。本系统主要由四部分组成：显示模块、振荡模块、传感器模块和声光报警模块，系统简单易行。 系统框图如下： 2 硬结构与功能 2.1 该设计的总体结构 该设计是一块集多种电子芯片于一体的多功能实验板，实现了液位系统的控制及显示。主要功能器件包括：电源部分的7808，定时部分的555定时器，数字分段的LM3914等。 电路原理图如下图所示：
储油罐液位测量技术比较 作者姓名：张靓 作者单位：集输公司管道分公司 摘要：从目前集输公司原油储罐常用的液位测量仪表的测量原理和方法方面，分析了原油储罐液位测量技术的现状，主要归纳为以下几种：人工检尺、雷达液位测量仪表、浮子钢带式液位测量仪表等。对现采用的油罐测量技术作对比，选用合适的测量技术，保证原油储罐的安全，降低劳动强度，取得良好的经济效益。 关键词：储油罐；液位测量；仪表；现状； 1.储油罐液位测量技术现状 液位测量主要是对储油罐中油品的液位、体积和重量等参数进行直接或间接测量。目前集输公司原油储罐液位测量技术方法存在较多的问题和弊端，有的原油储罐虽安装了自动化测量系统，但测量精度普遍不高，误差较大。针对储油罐的液位测量技术归纳起来主要有以下几种。 1.1人工检尺 油罐测量始于人工检尺，这种方法目前仍广泛采用，并且作为其它液位计性能校验的工具之一。即用带有重锤的米制钢带卷尺或带有刻度的标尺计量，手工记录读数，人工查表换算，最后得到油量数据。这种测量方法不仅劳动强度大，同时存在不安全因素。人工检尺的方法可参阅国际标准API2545。人工液位测量一般有±2 mm的人为误差。人工检尺又分为检实尺和检空尺。 1.1.1检实尺
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
常用液位计常见故障分析方法 一、现场液位计系统故障的基本分析步骤现场液位计液位测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。 现根据液位测量参数的不同，来分析不同的现场液位计故障所在。 1．首先，在分析现场液位计故障前，要比较透彻地了解相关液位计系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解液位计系统的设计方案、设计意图，液位计系统的结构、特点、性能及参数要求等。 2．在分析检查现场液位计系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障液位计的记录曲线，进行综合分析，以确定液位计故障原因所在。 3．如果液位计记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线)，或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在液位计系统。因为目前记录液位计大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是液位计系统出了问题；如有正常变化，基本断定液位计系统没有大的问题。 4．变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在液位计系统。 5．故障出现以前液位计记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此
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。
浅谈吸收塔液位测量计及吸收塔液位问 题 摘要：保证脱硫吸收塔液位正常对脱硫系统安全稳定运行至关重要，合适的液位一方面使得石膏在吸收塔内能有足够的滞留时间；另一方面使得氧化空气在浆液中有合适的扩散空间（和密度液位相关）和滞留时间，使得吸收塔浆液浆液内部具有适量的氧化空气量。以上两个主要因素保证了浆液中Ca 2SO 3.2H 2O 的氧化和石膏的结晶。目前大多数吸收塔都采用了压差式液位测量计和变送器，因为运行过程中吸收塔浆液工况（密度）的变化，经常导致吸收塔液位在DCS 上显示不准，和真实液位有一定的差距，严重影响运行人员对液位的准确监视，影响脱硫系统的运行，本文主要从压差式液位测量计的原理阐述吸收塔浆液密度对吸收塔吸收塔液位显示的影响。 正文：吸收塔在初次运行或者是重新启动时，为保证运行时石膏的结晶效果，一般都会往吸收塔内注入一定的石膏作晶种，控制初始浆液浓度在10%～20%，用此时的浆液的浓度作为标准浓度，标定液位测量系统，我们设此时的浆液浓度为标准ρ。 压差式液位计的原理是根据液体静压公式gH P ρ=，得到g P H ρ= 。 我们可以看出，在密度一定时，高度H 对应的压强表P 示出来。 根据前面叙述，对吸收塔浆液而言，设计时一般是以标准密度液体标ρ校准液位计的，也可以理解为在浆液密度为标准ρ时，吸收塔液位显示是准确的，但是随着吸收塔浆液密度的变化，实际液位实际H 和DCS 显示液位显示H 之间会有差异（对压差液位计而言，在压强P 一定时，其
默认的液位也是一定的），我们容易得知，在相同压强P ，吸收塔浆液密度为 实际 ρ，此时其实际液位应该为： g P H 实际实际ρ= 而其显示液位则为： g P H 标准显示ρ= 由此我们可以得出如下结论： 显示实际 标准 实际H H ρρ= 对于吸收塔液位计，还有另外一个需要考虑的是液位计本身的安装高度，如下图所示： 吸收塔液位测量计安装示意简图 在图中，安装H 是吸收塔液位计的安装高度，变送H 是指DCS 上显示的液位值（该值一般等于液柱高加测力计高度），液柱H 指的是压差液位
XXXXXXXX 学院 题 目 基于PLC 的液位控制系统设计 英文并列题目 Liquid level control system based on PLC 院 系 控制技术学院 班 级 XXXXXX 学生姓名 王政钦 学 号 XXXXX 所在团队 导老师（1） XXX 职 称 指导老师（2） 职 称 答辩委员会主任 XXXX 主答辩人 二 零 XX 年 X 月
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1本课题所设置的背景 (2) 1.2本课题研究的内容及主要方法 (2) 1.3预期的结果及意义 (2) 第二章系统方案设计 (3) 2.1常见的锅炉类型 (3) 2.2锅炉的液位控制技术 (4) 2.3本课题采用的方案 (5) 2.3.1 锅炉的液位控制系统 (5) 2.3.2 PID的控制方式与简介 (5) 第三章系统硬件选型 (7) 3.1PLC的发展现状 (7) 3.2PLC的基本结构与工作方式 (7) 3.2.2 PLC的工作方式 (8) 3.3液位传感器的定义、组成与选择 (9) 3.3.1 传感器的定义 (9) 3.3.2 传感器的作用与组成 (9) 3.3.3 液位传感器的类型 (10) 3.4液位开关的选择 (10) 3.5控制阀的流量测量 (11) 3.5.1 测量的概述与检测方法 (11) 3.6报警装置的设计 (12) 3.6.1 报警系统装置的设计与功能 (12) 第四章硬件设计 (13) 4.1PLC的选择 (13) 4.2I/O分配表与输入、输出点的说明 (14) 4.2.1 输入、输出点的说明 (14) 4.3PLC控制液位的I/O接线图 (15) 第五章系统主程序的设计 (16) 5.1系统的主程序的设计 (16)
武汉理工大学 毕业设计（论文） 基于力控的液位测量控制系统的设计 学院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师：
摘要 油罐在石油化工工业生产及贮油方面具有不可忽视的作用，既然这样，油罐的液位测量就显得非常重要。本论文在对比国内外相关课题后，提出了一套完整的油罐液位系统测量方案。该系统采用可编程控制器（PLC）的电源模块，CPU模块及模拟、数字的输入、输出模块作为硬件，并将其相互连接达到液位和温度的测量及显示作用，同时利用Pro-32程序作为该系统的软件对其进行温度信号的采集和液位信号的测量。最后，再应用力控软件对该系统进行仿真。 该系统包括三套液位测量装置，在本次设计中应用小型以太网联接在一起，达到分散设备，集中控制的目的。 关键词：液位测量 PLC 以太网
Abstract Oilcan has the function that have to can't neglect in petroleum chemical engineering industry production and the oil of storing, since like this, the measures liquid of the oilcan and then seem to be very important.My thesis put forward a set of complete oilcans liquid system diagraph project after contrasting domestic and international and related lesson.The system supply power model,CPU model and analog,digital input,output model as its hardware,combining its mutually connection to attain the liquid a diagraph with manifestation function of temperature, combining exploitation procedure Pro-32 conduct and actions that system of the programmable controller( PLC) in adoption in the system proceed the temperature signal collects with the diagraph of the liquid a signal.Finally, then the applied dint really control the software to proceed to imitate to the system. The system includes three sets of equipment for measuring liquid device, in this design They are connected together by applied small scaled ether net, and get dispersion equipments, concentrating control. Key phrase: The liquid measures The PLC Ether net
20余种液位测量方法分析比较
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
吸收塔液位由烟气量。烟气流速决定他的高度。我厂600Mw的是总高度28.6 直径15.3m 浆液区9.2m 一般控制在7.4-8.1m 浆液损失主要有烟气携带、废水、石膏结晶水等。补浆主要是用除雾器冲洗水、石灰石补浆、稀浆罐、集水坑、冲洗水等来。。补水主要在ph值在5.4-5.8之间。补液位主要用除雾器补给。液位如果过高超过8.5m、则立即停止补给液位。若液位接近9.2则可适当开去吸收塔放静阀迅速降低液位。 液位高了就减少补水量。液位控制还要考虑溢流管的高度，以及溢流管接入高度，通过这两个高度不难推测出液位控制高度，液位应在两者之间。 脱硫效率偏低时应采取哪些措施可以提高效率 湿法脱硫 1.增大石灰石的供浆量； 2.提高增压风机的负压，可以稍微向正压的方向打一点； 3.燃料做好配煤参烧，控制原烟气的二氧化硫含量； 4.启动备用的浆液循环泵； 5.增加石灰石浆液的密度； 6.增加废水排放，减少氯离子、钙离子、镁离子以及一些重金属离子的量，改善浆液的品质； 7.加强除雾器冲洗； 8.加大石膏排出量； 浆液溢流的预防与处理 3. 1 预防措施 (1)调整吸收塔液位。确定合理的吸收塔运行液位,减小浆液溢流量,防止浆液进入吸收塔入口烟道。随着吸收塔内化学反应的不断进行,浆液的浓度会不断上升。因此,应定期对液位计进行校对,根据吸收塔浆液密度来调整DCS液位显示值,保证脱硫控制系统显示值的正确性。同时,控制吸收塔内实际液位仅高于塔体溢流口高度,防止烟气泄漏。如某电厂2号FGD 系统投产后发生多次吸收塔溢流,采取的措施就是将吸收塔液位稳定在一个比较低的水平,定期校对DCS液位和就地显示, 停运相关设备前、后密切监视吸收塔状况[。 (2)控制吸收塔补水。严格控制吸收塔补充水水质,加强过滤和预处理,降低其COD、BOD 含量, 使补充水的参数指标处于设计值范围之内。FGD系统正常运行时,吸收塔补水主要来源于除雾器冲洗水,少量来自搅拌器、浆液泵、循环泵等设备的机封冷却水和浆液管路冲洗水。还应确保除雾器冲洗水量达到规程要求,防止除雾器结垢;在满足泵和搅拌器运行需要的前提下尽量减少机封冷却水量;严格控制浆液管线的冲洗水量,冲洗出水只要达到澄清就停运,防止过多的水进入吸收塔。此外,除雾器冲洗是消除泡沫的有效手段,水喷淋可减少泡沫积累。因此,除雾器冲洗可在保证液位的前提下少量多次,或者在呼吸孔喷水打散泡沫,防止泡沫溢出。 (3) 控制浆液和废水品质。将石灰组分(如MgO、SiO2等)控制在要求范围内,加大石膏浆液排出量,降低排石膏时的吸收塔浆液密度,保证新鲜浆液的补入。同时,加强吸收塔浆液、废水、石灰石浆液、石灰石粉和石膏的化学分析工作,有效监控脱硫系统运行状况,发现浆液品质有恶化趋势应及时采取处理措施。按照系统运行要求排放脱硫废水,以降低吸收塔浆液中重金属离子、Cl-、有机物、悬浮物及各种杂质的含量,保证塔内浆液的品质,减少泡沫的形成。 (4)核算氧化空气用量。设计时根据物料平衡关系计算和校核氧化空气用量,避免浆液中的
目录 1 《控制系统集成实训》任务书 (2) 2 总体设计方案 (4) 2.1 系统组成 (4) 2.2 水箱液位控制系统构成 (4) 2.3 水箱液位控制系统工作原理 (5) 2.4 仪表选型 (6) 2.4.1 GK-01电源控制屏 (6) 2.4.2 GK-02传感器输出与显示 (7) 2.4.3 GK-03单片机控制 (7) 2.4.4 GK-07交流变频调速 (8) 2.4.4 GK-08 PLC可编程控制 (8) 2.5 PLC设计流程图 (9) 3 外部接线图 (10) 4 I/0分配 (10) 5 梯形图 (11) 6 组态王界面 (15) 6.1 主界面 (16) 6.2 数据词典 (16) 6.3 曲线监控 (17) 6.4 水流动画程序 (18) 7 调试和运行结果 (19) 7.1 比例控制 (19) 7.2 比例积分调节 (19) 心得体会 (21) 参考文献 (22)
1.《控制系统集成实训》任务书 题目：基于PLC和组态王的液位PID控制系统 一、实训任务 本课题要求设计液位PID控制系统，它的任务是使水箱液位等于给定值所要求的高度,并通过PID控制减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。 1.实训模块： 1、THKGK-1过程控制实验装置GK-0 2、GK-07、GK-08。 2、计算机及STEP7运行环境（安装好演示程序）、MPI电缆线，组态王软件。 2.控制原理和控制要求： 控制原理如图所示，测量值信号由S7-200PLC的AI通道进入，经程序比较测量值与设定值的偏差，然后通过对偏差的P或PI或PID调节得到控制信号（即输出值），并通过S7-200PLC 的AO通道输出。用此控制信号控制变频器的频率，以控制交流电机的转速，从而达到控制水位的目的。S7-200PLC和上位机进行通讯，并利用上位机组态王软件实现给定值和PID参数的设置、手动/自动无扰动切换、实时过程曲线的绘制等功能。 二、实训目的 通过本次实训使学生掌握：1）实际控制方案的设计；2）编程软件的使用方法和梯形图语言的运用；2）程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生应用PLC 进行控制系统设计和调试能力，组态王设计监控界面的能力。 三、实训要求 1、系统方案设计 2、硬件选型和接线 3、PLC控制程序设计。
基于智能仪表的串联双容水箱液位控制系统 （青海大学化工学院 2009年10月22日魏国强邮编：810016 关键字：智能仪表液位控制串联双容水箱） 中文摘要：本文提出了一种利用智能仪表AI808对串联双容水箱液位 进行串级控制，以MCGS组态软件实现上位机对现场进行实时组态、 监控的方法。 1.本题目设计的目的与意义 1.1本题目设计的目的 串联双容水箱在工业过程控制中应用非常广泛。在串联双容水 箱水位的控制中，进水首先进入第一个水箱，然后通过第二个水箱流出，与一个水箱相比，由于增加了一个水箱，使得被控量的响应在时 间上更落后一步，即存在容积延迟，从而导致该过程的难以控制。本 系统就是为解决这种缺陷而设计。 1.2本题目设计的意义 串级控制是改善调节过程动态性能的有效方法，由于其超前的控 制作用，可以大大克服系统的容积延迟。采用两步整定法，通过MCGS 组态软件对整定过程及曲线进行实时监控，直至达到主、副回路的最 佳整定参数。 2.液位控制系统在我国的发展现状和未来 2.1液位控制系统在我国的发展现状 随着生产水平和科学技术的不断发展,现代控制系统的规模日 趋大型化、复杂化,对设备和被控系统安全性、可靠性和有效性的要 求也越来越高。为了确保工业生产过程高效、安全的进行,保证并提
高产品的质量,对生产过程进行在线监测,及时准确地把握生产运行状况,已成为目前过程控制领域的一个研究热点。近几十年来，液位控制系统已被广泛使用，在其研究和发展上也已趋于完备。在轻工行业中，液位控制的应用非常普遍，从简单的浮球液位开关、非接触式的超声波液位检测一直到高精度的同位素液位检测系统到处都可以见到他们的身影。而控制的概念更是应用在许多生活周遭的事物上。而且液位控制系统已是一般工业界所不可缺少的元件。凡举蓄水池,污水处理场等都需要液位元的控制.如果能通过一定的系统来自动维持液位的高度那么操作人员便可轻易地在操作时获知真个设备的储水状况,如此不但工作人员工作的危险性,同时更提升了工作的效率及简便性.基于智能仪表的串联双容水箱液位控制系统正是具有这种功能。 2.2液位控制系统的未来 在构建液位控制系统的过程中，我们得知实际操作的变异性存在其中，因此如何分析、调整及改良便是我们日后所要着重的要点。而在完成传统的PID操作控制系统后，未来我们更将利用Genetic Algorithms 找出最好的参数并建构在液位控制系统。且比较加入智能型控制后的系统与传统 PID是否会有性能上的差异。近年来液位控制系统取得了很大进步，出现了许多新型的液位控制仪，如超声波液位仪、雷达液位仪、光电液位开关等，这些控制器利用无线电波的折射及反射原理。光线在两种介质的分接口将产生反射或折射现象。当被测液体处于高位时则被测液体与光电开关形成一种分界面，当被测液体处于低位时，则空气与光电开关形成另一种分界面。这两种分
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910162732.3 (22)申请日 2019.03.05 (71)申请人 华北电力科学研究院有限责任公司 地址 100045 北京市西城区复兴门外地藏 庵南巷一号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 李庆 刘高军 郝剑 魏书洲 郭玥 李晓辉 卢权 张清峰 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 闫加贺 姚亮 (51)Int.Cl. B01D 53/78(2006.01) G01F 23/66(2006.01) B01D 53/50(2006.01) (54)发明名称 一种应用于溢流管位置的吸收塔液位高度 测量装置及方法 (57)摘要 本发明提供了一种应用于溢流管位置的吸 收塔液位高度测量装置及方法，该装置包括浮 子、标杆及刻度尺；所述浮子位于吸收塔溢流管 的上升段内且其与溢流管内壁之间存在空隙，该 浮子的中心开设有贯穿浮子的小孔；所述标杆的 一端与该小孔相连接，其另一端穿过溢流管上开 设的标杆伸缩孔伸出溢流管外；所述刻度尺贴于 吸收塔的外侧壁上，且该刻度尺位于溢流管与吸 收塔连接处的正上方。本发明所提供的该应用于 溢流管位置的吸收塔液位高度测量装置及方法 可以准确测量脱硫液位，减小脱硫浆液泡沫虚假 液位的影响；由于脱硫泡沫密度远小于浮子密 度，泡沫可通过浮子及溢流管与浮子之间的间 隙， 确保溢流管工作正常(合理排液)。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109794152 A 2019.05.24 C N 109794152 A
毕业论文（设计）题目：基于PLC控制的高精度液位控制系统的设计 姓名：濮孝金 学号： 专业：机械电子工程 年月
摘要 在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量与控制，而日常生活中应用 到的水位控制也相当广泛。在以往水塔液位控制系统中，常规继电器的频繁操作容易导致机械磨损，不方便更新和维护，不能满足人们的实际需求；另外，随着人口的递增和生活条件的提高，人们用水的需求量也日益增加。 为了提高液位控制系统的质量和效率，节约能源，本次模拟水塔液位控制系统的装置考虑结合可编程逻辑控制器，继电器和传感器等技术，实现液位控制系统的自动控制。本设计使用西门子S7-300 PLC可编程控制器作为液位控制系统的核心，配合硬件与软件实现液位控制池液位动态平衡，过高、过低水位报警等功能。主要 的实验方法是在水箱上安装一个自动水位测量装置，通过水位变送器检测水箱实际液位并将该液位反馈到PLC控制器，经A/D转换后，所得数据与PLC内部设定数据进行比较，控制器处理数据并发送相应指令改变电机的转速从而控制抽 水速率，改变进水量，使水位稳定地保持在设定值附近。此外，通过液位标定计算出控制器输出PIW数值与实际水位的关系，就可以在触摸屏上直观显示实时水位情况。实验结果表明本设计能较好地完成自动液位控制的功能。 关键词：水塔液位控制，水位控制，继电器，PLC Abstract In the course of routine industrial and agricultural production we the need to measure the water level and
control it. Furthermore everyday level control applications are quite extensive , such as hydropower , water towers and other water control . According to the water supply system in the past, frequent operation towers will produce mechanical wear of conventional relay convenient maintenance and updates, that means it can not meet the actual needs of the people, and with Gradual growth of population and living conditions, the demand for water is also increasing .In order to improve the quality of the water supply system, energy conservation, so I considered use a programmable logic controller, relay and sensor technology, with hardware and software to achieve low water level alarm, warning switch between work and procedures manual / automatic to design practical level control tower scheme. I completed the set up of this simulation using the tank water tower , based on Siemens S7-300 PLC programmable controller tank water level control system as the core .I completed a water tank to
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。
湿法脱硫吸收塔液位测量及改进 发表时间：2017-11-21T15:47:00.403Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：仝成举[导读] 摘要：本文介绍了印度古德洛儿2×600MW机组全烟气量处理石灰石-石膏湿法烟气脱硫吸收塔液位测量策略，分析了其测量特点，并针对运行调整的问题，提出了优化调整的方法。 （中国大唐集团科技工程有限公司北京市 100098）摘要：本文介绍了印度古德洛儿2×600MW机组全烟气量处理石灰石-石膏湿法烟气脱硫吸收塔液位测量策略，分析了其测量特点，并针对运行调整的问题，提出了优化调整的方法。 关键词：吸收塔；液位；测量；改进 0 foreword As the global economy tell the advancement of the development and industrialization，especially coal-fired power plant emissions of SO2 caused problems such as environmental pollution causes acid rain，universal attention by people from all over the world，India's power plants have begun to desulfurization equipment design and installation of integrated consideration.India goodloe son power plant flue gas desulfurization is India's first power plant desulphurization device that USES the limestone-gypsum wet technology，the technology is the use of limestone slurry washing removal of SO2 in flue gas to achieve the goal of flue gas Abstract：this paper introduces India goodloe son full smoke gas processing of 2 x 600 mw limestone-gypsum wet flue gas desulfurization absorption tower level measurement strategy，analyses the characteristics of the measurement，and in view of the operation adjustment problems，puts forward the optimized method. Keywords：absorption tower;Liquid level;Measurement;To improve the 0前言 随着全球经济的告诉发展和工业化的不断推进，特别是燃煤电厂SO2的排放引起酸雨等问题引起的环境污染受到各国人们的普遍关注，印度的电厂已经开始综合考虑全面设计安装脱硫设备。印度古德洛儿电厂烟气脱硫是印度第一台电厂脱硫装置，采用石灰石-石膏湿法技术，该技术是利用石灰石浆液洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的。吸收塔液位是脱硫运行一个重要的控制参数，液位过高容易导致溢流。液位过低则减少了浆液池内的氧化时间，系统满负荷时密度偏高，造成系统的加剧磨损。本文解决了吸收塔液位在脱硫系统调试及正常运行工作中所遇到的一些问题，结合自己的工作体会提出了合理的调整方法，对其它电厂脱硫调试工作有一定参考借鉴作用。 1吸收塔液位测量的方法及改进策略吸收塔里面是喷淋塔结构，在运行中分为液相区（浆液池）含有气相，气相区含有浆液，而且两者之间界限不明显，所以常规的直接测量液位法不能在这里使用。目前常采用的方法是间接测量法，在吸收塔1米处及2米处各引出2个法兰接口，一对接差压变送器DPT，另两个接压力变送器P1、P2。实际差压变送器的安装高度差Δh=1m为已知量，通过测量值求出浆液密度ρ，继而通过一定液位处的压强P1、P2求得浆液的液位高度。如下