检测技术课程设计

1、课程设计报告 物位检测学 院 学科专业 姓名学号 指导教师 起止周次 提交日期 摘要关键词：物位测量仪，原理，应用简介：物位测量仪表按所使用的物理原理可分为直读式物位仪表、差压式物位仪表（包括压力式）、浮力式物位仪表、电测式（电阻式，电容式与电感式）物位仪表、超声式物位仪表、核辐射式物位仪表等。直读式物位仪表。从测量机构上可直接读出液位，玻璃管（或玻璃板）液位计就是利用连通器原理，用旁通玻璃管（或玻璃板）读数。根据测量要求，有透光式和反射式等型式。浮力式物位仪表，利用液面上的浮子或沉浸在液体中浮筒（也称沉筒）受到浮力作用而工作。这类仪表分为两种：一种是在测量过程中浮力维持不变，如浮球液位计、浮

2、标液位计，工作时浮标随液面高低变化，通过杠杆或钢丝绳等机构将浮标位移传递出去，再经电位器、数码盘等转换为模拟或数字信号；另一种是在测量过程中浮力发生变化，如浮筒式液位计，液位改变时浮筒在液体内浸没的程度不同，所受的浮力也不同，将浮力的变化量转换成差动变压器铁芯的位移，就可输出相应的电信号，供指示、记录、报警和调节之用，也可远距离传送。在工业生产过程中测量液位、固体颗粒和粉粒位，以及液-液、液-固相界面位置的仪表。一般测量液体液面位置的称为液位计，测量固体、粉料位置的称为料位计,测量液-液、液固相界面位置的称为相界面计。在工业生产过程中广泛应用物位测量仪表，测量锅炉水位的液位计就是一例。发电厂大

3、容量锅炉水位是十分重要的工艺参数，水位过高、过低都会引起严重安全事故，因此要求准确地测量和控制锅炉水位。水塔的水位、油罐的油液位、煤仓的煤块堆积高度、化工生产的反应塔溶液液位等，都需要采用物位测量仪表测量。目录第一章 物位测量仪概述3 第二章 静压式液位测量仪5 2.1 测量原理52.2测量方法 62.3测量应用7第三章 浮力式液位测量仪83.1测量原理83.2浮力式类测位仪93.3浮力式液位测量仪应用11第四章 电容式液位测量仪114.1 测量原理124.2测量类型124.3应用14第五章 微波法物位测量仪145.1 测量原理145.2雷达式物位计145.3应用15 第六章 核辐射物位测量仪

4、166.1测量原理166.2测量仪基本结构166.3基本应用17第七章 其他物位测量仪187.1激光式物位测量仪表187.2机械式物位测量仪表19总结20参考文献21第一章 物位测量仪概述1.1物位基本定义物位是指物料相对于某一基准的位置，是液位、料位和相界面的总称。液位：容器、河道、水库等中液体的表面位置（相对于某一指定位置）料位：容器、堆场、仓库等所储固体颗粒、粉料等的堆积高度。相界面：同一容器中储存的两种密度不同且互不相溶的液体之间或两种介质之间的分界面位置。相界面位置分为液-液相界面、液-固相界面1.2物位测量的目的和意义1、为进行经济核算提供可靠依据；确定容器内的原料、半成品或成品的

5、数量，以保证生产过程物料平衡。2、了解物位是否在规定范围内，对维持正常生产、保证产品的产量和质量、保证安全生产具有重要的意义。 例如，火力发电厂锅炉汽包水位的测量与控制，水位过高，造成蒸汽带水，蒸汽品质降低，轻则加重管道和汽机的积垢，降低压力和效率；重则使汽机发生故障。水位过低，则对水循环不利，可能使水冷壁管局部过热甚至爆炸。1.3物位测量的工艺特点及主要问题1、物位测量传感器的安装位置液体：液位水平，液位计只对安装高度有要求，可以在同一高度上选择任何安装地点；流动性差的粉粒物料：料面不水平，料面的局部高低与进出料口位置有关，也和进出料的流量有关。2、物位测量的另一个普遍性问题是盲区 浮子法测

6、液位：受容器底面、容器顶面限制，有盲区； 超声波测量物位：受到距离太小无法分辨的限制，也存在盲区。3、物位测量中存在的死角问题 容器的几何形状和传感器安装位置配合不当会出现死角。4、分粒体料位还有滯留区 流动性差，在堆积状态下有不滑坡的最大倾角，叫做“安息角”。大小与颗粒形状、表面粗糙程度、潮湿程度、是否带静电、是否吸附气体等因素有关。料仓的设计也要考虑这一特性，否则会有物料残留。第二章 静压式液位测量仪2.1测量原理 测液柱高产生的静压实现液位测量。 如图4.1，设密封容器中A点的静压(气相压力)，B点的静压，H液位高度,液体密度。则： 若为敞口容器，则PA大气压， PB B点的表压力。当为

7、常数，压力或差压只与液位高有关。测出P或P可知液位。量程合适的压力或差压的仪表皆可用于液位测量。P或P乘以容器的截面积，可得到容器中液体的质量测总量。2.2测量方法2.2.1压力式液位计 测量原理：测压表所测压力来反映液位,如下图所示：1、 用测压表测量 如图4.2(a)，引压管把压力计与容器底部连通，仪表示值反映液位高低。测压基准点与最低液位一致。若不一致，要考虑附加液柱影响，进行修正。适合黏度较小、洁净液体液位测量。 测量黏稠、易结晶或含有颗粒液体的液位，采用法兰式压力变送器，如图4.2(b) 。2、 吹气法 适于腐蚀性、高黏度或有悬浮颗粒液位测量，如图5.3 。 由液位变化范围，调节减压

8、阀2，使压缩空气压力为P1； 调节流元件3 ，使压力为P2，保证最高液位仍有微量气泡从导管下端口逸出； P1变化不大，当满足P20.528 P1时，气源流量恒定不变 液位管内压力从导管下端逸出的气量 。管内压力与液体静压约相等，表5示值即反映液位高H。 2.2.2差压式液位计1 、零点迁移问题压力、差压检测要求：取压口(零液位)与压力/差压仪表的入口在同一水平面，否则有附加静压差； 无迁移 图5.4 (a) 差压变送器正、负压室分别与容器下部和 上部的取压点相连通，正压室与零液位等高；压力分别为P+ 和P- ，则：H0，P 0，无需迁移。 负迁移 图5.4(b)上方气体可凝，或介质有腐蚀性，为

9、防腐，差变正、负室与取压点间装有隔离罐，并充满隔离液。其密度为 ，正、负压室所受压力为：当0， B0，有一固定值（输出I4mA）；要H0，输出I4mA，需消去B的作用零点迁移。迁移的量为B，故为负迁移。 正迁移实际安装时，常不能保证变送器和零液位在同一水平面H0， C，有一固定值，使输出I4mA；要H0，I4mA，需消去C的作用。迁移量 C0，故需正迁移。方法与负迁移相似。2.2.3 特殊液位测量 腐蚀性、易结晶或高黏度介质液位测量。 采用法兰式差变：防引压管腐蚀或堵塞，如图4.6。 毛细管中硅油密度，kgm3。 锅炉汽包水位测量关键环节:平衡容器粗管，粗管正压容室与汽包连通，进入平衡容器的蒸

10、汽不断凝结成水，因溢流而保持恒定水位。细管，负压容室与汽包水连通。汽包为正常水位时，平衡容器差压。2.3 静压式液位测量仪应用1、功能特点a、稳定性好，满度、零位长期稳定性可达 0.1%FS/ 年。在补偿温度 0 70 范围内，温度飘移低于 0.1%FS ，在整个允许工作温度范围内低于 0.3%FS 。b、具有反向保护、限流保护电路，在安装时正负极接反不会损坏变送器，异常时送器会自动限流在 35MA 以内。c、固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长。d、安装方便、结构简单、经济耐用。2、 测量选择a、分体式一体式可选 b、量程: 0-0.5-200米 c、输出: 4-20mA (2线制)

11、d供电电:7.5-36VDC 推荐24VDC e、可靠防腐并带有陶瓷测量单元的探头，用于净水、污水及盐水的物位测量性能和优点其机械结构对过载及腐蚀性介质具有高抵抗性高精度、长期稳定的陶瓷电容和进口扩散硅测量单元密封的电子模块及双滤波压力补偿系统可抵抗气候现场变化的影响电子模块可输出4.20mA信号并同时带有过压保护的模块选择集成的温度传感器Pt100可同时进行物位及温度的测量相应的附件可提供完整的测量方案第三章 浮力式液位测量仪3.1测量原理力或力矩平衡原理。 恒浮力法：浮子升降反映液位的变化； 变浮力法：浮力随液位浸没高度变化。1、恒浮力法 ，如图 浮子所受重力、浮力与平衡重物的重力相平衡，

12、使浮子漂浮在液面上。关系为： W F G W 浮子所受重力，N； F 浮子所受浮力，N；G 平衡重物的重力，N。W、G常数；F也为常数（停留在任何高度），故称恒浮力法。实质：浮子把液位机械位移 。图5.10b，设浮子扁圆柱形，直径D、高度b、重量W，浸没部分高度 h，介质密度r，液面高H 。当浮力F=W时，浮子停在某一位置，则：当H，浮子位置 ，h不变化（准确测量）。误差分析：温度或成分介质密度 ；黏性液体黏附，腐蚀液体浸蚀浮子的重量或直径。三种不同形状的浮子：i扁平形：空心大直径扁圆盘形，不灵敏区较小，测量精度高；可测重度较小的介质液位；抗波浪性好（对高频小变化的波浪）。但对液面的大波动比较

13、敏感，易随之漂动。ii高圆柱形：高度大、直径小，抗波浪性好。但对液面变动不敏感，精度差，不灵敏区较大。 iii扁圆柱形：抗波浪性和不灵敏区在上述两者之间，结构简单，易于加工制作，广泛应用。2、变浮力法 如图所示： 在弹簧上悬挂圆筒形金属，浮筒重力W与弹簧的弹性力平衡；当部分浮筒被浸没，浮力使浮筒上移，与弹性力平衡时，移动停止，满足关系：（c 弹簧刚度，Nm；x 弹簧压缩位移，m； A 浮筒的截面积，m； H 浮筒被液体浸没的高度，m； 被测液体密度，kgm；g 重力加速度，ms液位升高H，则浮筒上移x，平衡式:浮筒位移x H ；在浮筒的连杆上安上差动变压器铁心，输出电信号，反映液位变化。3.2

14、浮力式类测位仪3.1.1恒浮力式液位计I、浮球式液位计，如图 力矩平衡：浮球1连杆2与转动轴3相连，另一端与容器外侧的杠杆5（加有平衡重物4）相连组成。调整平衡重物的位置或质量实现系统力矩平衡。平衡式:W 浮球的重力； F 浮球所受的浮力；G 平衡重物的重力； l1 转动轴到浮球的垂距；l2 转动轴到重物中心的垂离。常测：a、温度、黏度较高而压力不大的密闭容器的液位； b、内浮式、外浮式 ； c、小直径的容器，用外浮式； d、测量范围受运行角限制(最大为35)，适于窄范围液位测量。 2、 磁浮子式液位计,如图：用于中小容器和设备。下端封闭的不锈钢管1内设条形绝缘板2，板上排列舌簧管3和电阻4；

15、管外套内装环形永磁体6可上下滑动的浮子5，磁力线沿舌簧闭合；浮子中央的舌簧管吸合导通，其他断开图a；液位升降，AC或AB间的阻值改变； 3、浮子钢带式液位计，如图：可自由伸缩钢带的一端吊浮子，对浮子施以恒拉力；导向机构：防止浮子受被测液体流动的影响；钢带2和滑轮3将液位钉轮4，将直线运动转动；指针5和计数器6指示液位；钉轮轴上安转角传感器，实现信号远传；收带轮7、恒力弹簧轮9、反绕在轴 8调整恒拉力；不适用于有压容器，用于常压液位测量；范围020m，精度0.03。 3.1.2变浮力式液位计在测量过程中浮力发生变化，如浮筒式液位计，液位改变时浮筒在液体内浸没的程度不同，所受的浮力也不同，将浮力的

16、变化量转换成差动变压器铁芯的位移，就可输出相应的电信号，供指示、记录、报警和调节之用，也可远距离传送。1、典型仪：扭力管浮筒液位计。杆2的左端垂直悬挂浮筒1；扭力管3及芯轴4垂直紧固于2右端；另一端为自由端，输出角位移；当液位低于浮筒下端时，浮筒全重作用于杠杆： F0W（W 浮筒的重力。）此时扭力矩最大，扭力管产生最大的扭角(约为4)；当浮筒整个浸没，扭力矩最小，扭力管产生最小扭角(约为2)。仪器特点：液位 H F ；H浮力 ，作用于杠杆的力 FX，扭角 ；芯轴4输出 ，机械放大机构带动指针就地指示；也可将角位移气或电标准信号。3.3浮力式液位测量仪应用1、 带有钢丝绳(钢带)的浮子式液位计传

17、感器安装在嫩顶上，从传感器顶部伸出一根测量钢带，钢带的端部吊有浮子，当浮子在全量程范围内上下移动变化时，钢带对浮子的拉力基本不变。浮子的自重大于钢带的拉力，浮子部分浸入液体中。由于拉力不变，所以浮子浸入液体的深度不变，因而可以认为，浮子与液位严格同步运动，扣除一固定初值后，浮子的位置就代表了液位。显示仪表完成译码、计数、显示和D/A转换功能。通过5位数字显示，精度可达到0.03级0.02级，量程可达20-30m，并可带有串行异步通信功能。2、 带杠杆的浮子式液位计对于粘度比较大的液体介质的液位测量，如炼油厂的减压塔底部液面测量，一般可采用带杠杆的浮子式液位仪表。这种仪表由于机械杠杆臂长度的限制

18、，所以量程通常较小。常用于液位控制系统中的液位高度变化最的检测。3、依靠浮子电磁性能传递信号的液位计它利用浮子电磁性能传递液位信号翻板式液位计结构牢固，工作可靠，显示醒目，又系利用机械结构和磁性联系，故不会产生火花，宜在易燃易爆场合使用。其缺点是当被测介质粘度较大时，浮子与器壁之间易产生粘附现象，使摩擦增大。严重时，可能使浮子卡死而造成指示错误并引起事故。 第四章 电容式液位测量仪4.1 测量原理物位变化时引起电极的电容量变化，利用这个原理构成的电容式物位计可以测量导电液和非导电液的液位、非导电颗粒状固体的料位。两同轴相互绝缘的导电金属圆柱中间隔以不导电的介质，就构成电容器。根据这个道理,用各

19、种不同形状的电容测量头,可构成多种电容式物位仪表。现代电容式物位仪表采用安全防爆、隔爆的措施，应用范围已扩大到一些化工、石油、轻工部门。电容式物位仪表是电测式物位仪表中应用最广泛的一种。4.2测量类型4.2.1导电液的液位测量 两电极覆盖面积随被测液位变化，引起电容量变化，如图；圆柱形电容器：定电极：不锈钢棒3 ；动电极：被测导电液1 ；绝缘介质：套在不锈钢棒上的聚四氟乙烯套管4 ；液位，两电极覆盖面积 ，传感器的电容量 ；反之，电容量；测量传感器的电容量大小可知液位。 当H0，即液位低于h(非测量区)，电容量C0： 聚四氟乙烯套管和容器内气体的等效介电常数Fm； L 液位测量范围(可变电容器

20、两电极的最大覆盖长度)m； 容器内径m；d 不锈钢棒直径m。当液位为 H 时，电容量 CH：当电极确，e 、D 和 d 定值，则只要e 、D 和 d 的数值稳定（不受压力、温度等因素的影响），即K为常数，电容变化与液位变化成线性。式(532)还表明：绝缘材料的介电常数e较大，绝缘层厚度较薄，即 Dd 较小时，灵敏度较高。适于黏度小液体；底部约有10mm的非测量区(图521中的h)。4.2.2测非导电体液位液位两电极间充填介质的介电常数电容量测液位。适合：轻油类、部分有机溶剂和液态气体。内、外电极：两根相互绝缘的同轴不锈钢管，外管上有通孔，被测液可自由进出。当H0，介质是空气，初始电容： e-空

21、气的介电常数Fm；L 两电极的最大覆盖长度m；D 外电极的内径m；d 内电极的外径m 电极一定， 、D 和 d 均为定值，电容变化量与液位 H 成线性。4.2.3环形二极管电桥充放电转换电路1、二极管 D1D4 组成环形电桥；A端加频率为 f 的矩形波电压；Cx电容物位传感器，C0可变电容，与传感器始分布电容Cx0平衡，调零；微安电流表接AC ，并联电容Cm，滤波。二极管正向压降、起始截止区忽略；认为微安表内阻很小，且Cm很大。2、当电压由低U1 跃变到高U2 ，Cx 和C0同时充电到 U2 ；充电时，D2、D4截止；充电结束， D1D4全截止；充电时由A流向C的电荷量为C0(U2U1)；当电

22、压由U2降到U1时，Cx和C0 同时放电；放电过时，D1、D3截止；放电结束， D1D4又全截止；放电时由C流向A的电荷量为Cx(U2U1)。Cx和C0充放电过程中，流过微安表的平均电流I： 当H0，调整C0Cx，使 I0；当H时，C变化，I与C成正比I与H成正比。3、 微安表不接地，不便输出电流，且引线分布电容会带来误差；微安表、电感L2接在C点与地之间；且A通过L1接地；直流分量I 通过微安表，交流分量仍从Cm上通过；有对地输出端，便于输出电流；电容Cd，隔断直流。4.3电容式测量仪应用 电容式物位测量仪表应用，在火力发电厂中，广泛采用静电除尘器除去锅炉燃烧烟气中的飞灰，飞灰被高压静电吸附

23、在极板上后，被振动落入除尘器下部的灰斗中。当灰位达到一定高度，打开灰斗进行排灰。控制中需要采用2只物位计测量灰在灰斗中的高位和低位，以便控制灰斗的开和关。飞灰是煤粉燃烧后的产物，颗粒直径很小，在几十微米范围内，刚刚落下的飞灰与空气形成疏松的混合物，密度很小，电阻率很高。另外由于静电除尘器内温度约为160，存在强静电干扰，使一般物位计的应用存在困难。因此，可以采用具有防飞灰的黏结、挂料功能的射频导纳物位计。 第五章 微波法物位测量仪5.1 测量原理微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米

24、波和亚毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。5.2 雷达式物位计1、 特点：无可动部件、不接触介质、无测量盲区；可用于大型固定罐、浮顶罐内腐蚀性液体、高黏度液体、有毒液体的液位测量；精度几乎不受被测介质温度、压力、相对介电常数及其易燃易爆等恶劣工况的限制。2、 测量原理：雷达波往返的时间（发射，抵达液面后反射），正比于天线到液面的距离。 C电磁波传播速度，3

25、00000kms； d被测介质与天线之间的距离，m； t 天线发射与接收到反射波的时间差，s； L天线距罐底高度，m； H液位高度，m。3、 测量方式I、微波脉冲法a、脉冲由发送器通过天线发出；b、经液面反射后由接收器接收，并将信号传给计时器；c、计时器得到脉冲的往返时间； 测量系统包括：天线头、数据采集板DAB、高频信号发生板HFB三部分。II连续波调频法原理如图：组成部分：微波源：波段(10GH)的压控振荡器；从液面反射的信号经环形器送往混频器；混频器：对输入信号进行混频，产生差频信号，并送往放大器；放大器：将回波信号放大到规定的幅度后，送数字信号处理器；数字信号处理器：对输入信号进行采样

26、和傅氏变换，获得频谱特性；计算输出液位信号。5.3 应用1、 雷达液位计的应用问题、介质的相对介电常数 微波在液面产生反射和折射，强度被衰减，当相对介电常数小到一定值时，微波信号衰减过大，液位计无法正常工作。避免法：被测介质相对介电常数大于产品所要求的最小值；用导波管。、温度和压力 微波的传播速度不受温度变化的影响；在允许温度范围内工作（采取冷却措施）；避免高温介质对天线的影响：与最高液面间留有一定的安全距离。可在真空或受压状态下正常工作；压力高到一定程度时，对测量带来误差。、导波管(稳态管)消除多重回波所产生的干扰影响；提高反射回波能量（测量相对介电常数较小的液面）。2、 微波物位计应用 现

27、今物位测量领域困扰用户的是一些大型固体料仓的物位测量，特别是用于50/100米以内的充满粉尘和扰动的加料状态下的料仓。相关技术的仪表例如电容或导波雷达TDR在放料时物位下降时会受到很强的张力负载，可能会损坏仪表或把仓顶拉塌掉。重锤经常有埋锤的问题，需要经常维修，大多数其他机械式仪表也是这样。而高粉尘工况又可能会超出非接触式超声波物位测量系统的能力。高频的调频雷达技术尤其适合这种大型固体料仓的物位测量！现今的高频雷达一般为工作在K波段(2426GHz)的雷达物位计，雷达的工作频率越高其电磁波波长越短，越容易在倾斜的固体表面有更好的反射，并具有较窄的波束宽度，可有效避开障碍物，高的频率还可使雷达使

28、用更小的天线。而FMCW调频连续波微波物位计发射和接受信号是同时的，相同时间内发射的微波信号更多，固体测量中可减少高粉尘固体料仓测量中的失波现象。因此固体测量中高频的调频雷达能提供准确、可靠的测量，并在例如化工行业中的PP粉末、PE粉末等介质中也有良好应用。但由于技术限制，现今还没有工作在K波段以上的高频雷达物位计。也有使用5.8GHz 10GHz的低频雷达测量固体，但由于其较低的频率、较长的波长其发射波不容易被漫反射，在高粉尘工况下会导致很多的二次或多次回波，干扰和噪声很大，因此固体粉料测量中逐渐被淘汰。第六章核辐射物位测量仪 6.1 测量原理 核辐射主要是、三种射线：射线是氦核，射线是电子

29、，这两种射线由于穿透力小，影响距离比较近，只要辐射源不进入体内，影响不会太大。射线的穿透力很强，是一种波长很短的电磁波。当具有一定强度的射线穿过介质时，会被物质的原子散射或吸收，其辐射度随之减弱。 6.2.1核辐射式物位计结构：主要由放射源、接收器和显示仪表组成。一般用于物位检测仪表中的主要放射源有钴及铯。他们被封装在灌铅的钢保护罩内，设有能开闭的窗口，不用时闭锁，以免辐射危害。这两种同位素能发射出很强的射线，而且半衰期较长。放射源辐射的活度通常以MBg计量，射线辐射强度较弱到原来的一半所需要得时间叫做半衰期。接收器由探测器与前置放大器组成，安装在被测容器另一侧，射线由盖革计数管吸收，每接收到

30、一个粒子，就输出一个脉冲电流。射线越强，电流脉冲数越多。该脉冲信号即可直接经整形后，由计数器计数并显示，又可经积分电路变成与脉冲数成正比的积分电压，再经电流放大和电桥电路，最终得到与物位相关的电流输出。 射性同位素在衰变过程中放出一种特殊的、带有一定能量的粒子或射线，这种现象称为放射性或核辐射。根据其性质的不同，放出的粒子或射线有：粒子、粒子、射线等。射线是一种从原子核内发射出来的电磁辐射，与和射线相比受物质吸收较小，在物质中的穿透能力是比较强，不仅能穿过数百米的气体，而且能穿过几十厘米厚的固体物质，所以射线物位计应用较多。射线法对人体固然存在有害作用，然而其剂量有限，在妥善防护之下并无危险。

31、6.2.2核辐射物位计的特点1、不受温度、压力、湿度、黏度和流速等呗测介质和状态的影响2、既可进行连续测量，也可以进行点检测3、不仅能测液体，也可以测量粉粒体和块状等介质的物位；还可以测量比重差很小的两层介质的相界面位置。4、可以从容器、罐等密封装置的外部以非接触的方式进行测量，可以穿透各种介质，包括固体，所以受外界条件和内盛物料性质、形状以及内壁附着物得影响小，工作稳定可靠。5、适合于特殊场合或恶劣环境下不常有人之处的物位测量。6、在使用时要注意控制剂量，做好防护，以防射线泄露对人体造成伤害。6.3.1核辐射物位计的应用 工作中仪表各部件与被测物料不接触，故测量过程是非接触式的，因此特别适用

32、于密闭容器中高温、高压、高粘度、强腐蚀、剧毒物料料位的测量。对于液态、固态、粉态等物理状态下的料位测量有很好的适用性。6.3.2 核辐射物位计的使用注意事项 1、拟使用本仪表的单位应指定具备射线防护知识及具有相关资质的人员管理放射性防护工作，并且建立各种管理办法及规章制度。2、订购放射源前应向所在地区环境保护部门办理“放射性同位素转让审批表”及“辐射安全许可证”，用户须持“放射性同位素转让审批表”向放射源出售单位或放射性同位素生产单位订购放射源。3、运输各种放射性同位素及装过放射性同位素的空容器应遵照运输部门有关规定包装和处理，必须使用经过批准的危险品专用运输车辆专程运输。4、放射性同位素应存

33、在安全专用的贮藏处所，不得与易燃、易爆、腐蚀性等物品放在一起，并指定专人负责保管。建立放射源台帐，严格收发手续，防止差错和丢失事故。放射源的编号卡是唯一的依据，必须归档管理。5、操作放射源前应先熟悉放射源的总活度，活度分布和机械结构。制订操作步骤，制作一些简单实用的操作器械，如夹、钳等。操作放射源的人员必须佩戴个人剂量仪，并且按照规定要求劳保着装。操作时应尽可能远距离、动作准确、迅速。第七章 其他物位测量仪7.1激光式物位测量仪 光学式物位测量仪表的代表是激光式物位计。激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文LightAmplificationbySt

34、imulatedEmissionofRadiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。7.1.1激光液位计 激光用于液位测量，克服了普通光亮度差，方向性差，传输距离近，单色性差，易受干扰等缺点，使测量准确度大为提高。激光液位计由激光发射器、接收器及测量控制电路组成。7.1.2激光料位计 激光物位计也称激光料位计由半导体激光器发射连续或高速脉冲激光束，激光束遇到被测物体表面进行反射，光线返回由激光接收器接收。并精确记录精光自发射到接收之间的时间差，从而确

35、定从激光雷达到被测物之间的距离。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：D=CT/2其中C为光速因空罐的距离E已知，则物位L为：L=E-D根据用户设置的量程和满度信息，处理器计算出当前料位的百分比，然后按照比例输出4-20mA或0-5V等模拟信号、RS485Modbus的数字信号、警示报警继电器开关信号等。根据测量时间方法的不同，激光雷达物位计可分为脉冲式和相位式两种测量形式。7.1.3 优缺点优点：测量光束发散角小、方向性好量程大、测距远、盲点最少 不受介质温度影响。不受温度变化影响 非插入式测量，非接触测量。 测量速度快，适合变化快的液位及料位测量 操作简单，可编程测量。测量精确、高

36、精度适合高要求项目分辨率高出一般仪表十倍波束角小，适合长距离定位，避免障碍物 7.1.4激光式物位测量仪特点1）能量集中，光强度大，因此物位测量范围大，目前已达20m。2）激光单色性强，不易受外界光线干扰，能用于强烈阳光及火焰照射条件下的物位测量，甚至在1500C的熔融物表面上亦能正常工作。3）激光光束散射小，方向性好，定点控制准确度高。 7.2机械式物位测量仪机械式物位测量仪是利用物料对机械运动所呈现的阻挡力来进行测量的 7.2.1重锤式料位计重锤式料位计的智能电机传动系统控制着系在不锈钢钢缆上的重锤向下降，重锤接触介质表面的瞬间停止下降，而后重锤式料位计改变电机的转动方向将重锤收回。测量过程中，重锤式料位计通过专利的双光学传感器的精确计量，获取料位信号，并将料位信号变送为420mA模拟量信号、RS485信号或脉冲信号输出。重锤式料位计的测量优势：重锤式料位计电子仓耐低温能力可达-40，光学传感器隔离密封从根本上避免了粉尘等的污染，重锤式料位计专利的光学测量系统精确，优异的驱动电机及重载钢缆