化工仪表自动化 【第三章】物位检测及仪表(液位计、料位计、界面计)讲解
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3.液位检测及仪表在容器或工业设备中液体介质的高度叫液位;固体粉末或颗粒状物质的堆积高度叫料位;液体-液体或液体-固体的分界面叫界面。
液位、料位和界面的测量统称为物位测量。
液位,料位和界面的测量仪表分别称为液位计,料位计和界面计,统称为物位计。
3.1物位检测仪表的分类物位测量的目的在于正确地知道容器或工业设备中所储藏物质的容量或质量。
为了满足生产过程中各种条件和要求,测量物位的仪表种类很多。
而且随着科技的进步,还会不断产生新的检测方法和检测仪表。
按工作原理的不同,物位仪表主要有以下几种类型:(1)直读式物位仪表。
利用连通管原理制成。
这类仪表中主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。
(2)浮力式物位仪表。
应用浮力原理制成。
液位测量仪表是对漂浮在液体上的浮子高度的测量或对浸没在液体中的浮子所受浮力的测量。
前者称为恒浮力法,后者称为变浮力法。
(3)差压式物位仪表。
它是利用物位的变化对某定点所产生的压力也发生变化的原理进行物位测量。
可以分为静压力式物位仪表和差压式物位仪表两种。
(4)电磁式物位仪表。
将物位的变化转换成电量的变化,通过测量这些电量的变化来测知物位。
(5)核辐射式物位仪表。
核辐射线透过物料时,其强度会随着介质层厚度而变化,利用这一特性实现物位的测量。
(6)声波式物位仪表。
物位的变化会引起声阻抗的变化,因此声波的遮断和声波反射距离也会不同,测出这些变化就可以测知物位。
(7)光学式物位仪表。
利用物位对光波的遮断和反射原理工作的物位仪表。
3.2 浮力式液位计浮力式液位计是利用浮力原理测量液位的,根据浮子所受浮力的不同又分为恒浮力式液位计和变浮力式液位计两种。
1.恒浮力式液位计恒浮力式液位计是利用被测介质对浮子的浮力不随液位的变化而变化的原理工作的。
根据恒浮力的原理,结合生产的不同需要,有浮球液位计,磁浮子液位计及浮子钢带液位计等。
浮球液位计有内浮式和外浮式之分。
内浮式是将浮球直接安装于容器内部,而外浮式是在容器外安装一个与容器连通的浮球室进行测量。
第三章物位测量仪表第一节:概述在化工生产中,对某些设备内的物位进行测量和调节也是十分重要的。
它能为正常生产和质量管理以及经济核算,提高经济效益提供可靠的依据。
在连续生产过程中,维持某些设备内的稳定(如锅炉、蒸发器、吸收塔)等,对保证生产安全、优质、高产等也是必不可少的。
一、物位测量的概念我们把存在于罐、塔、槽以及自然界中的江、湖、水库等中的液体或水积存的相对高度或表面位置叫做液位;把存在于料斗、罐、储仓,堆场等处的固体块、颗粒、粉料等堆积的相对高度或表面位叫做料位;把在同一容器中,两种密度不同且互不相溶的液体之间或液体和固体之间的分界面(亦称相界面)位置叫做界位。
上述液位、料位、界位总称为物位。
用来对物位进行测量、报警和自动调节的自动化仪表称物位测量仪表。
二、物位测量仪表的分类按工作原理分,物位测量仪表可分成直读式(包括玻管式、玻板式两类,而玻板式又可分为透光式和折光式两种),浮力式(包括恒浮力式,变浮力式两类,而恒浮力式又可分为浮标式与浮球式,其中浮球式还可分为内浮式和外浮式)、静压式(包括压力式和差压式)、电磁式(包括电阻式、电容式、电感应式等)、声波式、核辐射式等。
第二节:浮力式液位计浮力式液位计分为恒浮力式液位计和变浮力式液位计,以飘浮在液面上的浮子(浮标)将跟随液位的变化而产生位移来测量液位制成的仪表为恒浮力式液位计。
未完全浸沉于液体中的浮筒(沉筒)所受的浮力将随液位的变化来进行液位测量的而标志的仪表称变浮力式液位计。
浮力式或浮筒是这类仪表的敏感元件,它能将液位的变化转换成位移或力的变化,然后通过机械或电气或其它形式将液位的变化进行就地或远传显示,以实现对液位的测量。
浮力式液位计的主要特点是结构简单,工作可靠,不易受外界环境的影响,维修也较简便。
一、恒浮力液位计恒浮力式液位计是利用浮子本身的重力和所受的浮力均为定值,浮子始终漂浮在液面上,并跟随液面的变化而变化来进行测量液位的。
常见的浮子式液位计可分为带有钢丝绳(或钢带)的浮子式液位计、杠杆带浮子式液位计和依靠浮子电磁性能传递的液伴计(如:磁翻板式液位计)。