第6章物位测量ppt课件

1、检测技术及仪表检测技术及仪表第第6 6章物位测量章物位测量6.1 物位测量概述物位测量概述6.2 常用物位测量的方法常用物位测量的方法6.3 锅炉汽包水位测量锅炉汽包水位测量2022-4-1616.4 物位检测仪表的选用及标定物位检测仪表的选用及标定检测技术及仪表检测技术及仪表6.1 物位测量概述物位测量概述一、物位的定义一、物位的定义物位：指设备和容器中液体或固体物料表面位物位：指设备和容器中液体或固体物料表面位置。置。对应不同性质的物料又有以下定义：对应不同性质的物料又有以下定义：液位：指液体介质表面的高度。液位：指液体介质表面的高度。料位：指块状、颗粒状或粉末状固体物料的堆料位：指块状、

2、颗粒状或粉末状固体物料的堆积高度。积高度。界位：指液界位：指液-液、液液、液-固的相界面位置。固的相界面位置。 物位是液位、料位、界位的总称。物位是液位、料位、界位的总称。 2022-4-162检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-163物位检测仪表的分类：物位检测仪表的分类：按工作原理：按工作原理： 按测量方式：连续测量和定点测量物位开关）按测量方式：连续测量和定点测量物位开关）压力式：利用物位发生变化时引起压力或差压变压力式：利用物位发生变化时引起压力或差压变化的原理。化的原理。直读式：采用侧壁开窗口或旁通管方式，直接显直读式：采用侧壁开窗口或旁通管方式，直接显示容器中的物位高度。主要

3、用于液位检测和压力示容器中的物位高度。主要用于液位检测和压力较低的场合。较低的场合。物位检测仪表：对物位进行测量、指示和控制的仪表。物位检测仪表：对物位进行测量、指示和控制的仪表。二、物位检测仪表二、物位检测仪表物位计、料位计、界位计物位计、料位计、界位计检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-164光学光学/声学声学/微波式：利用物位对光波微波式：利用物位对光波/声波声波/微波的微波的遮断或反射特性遮断或反射特性电气式：利用物位变化引起某些电气参数变化的原电气式：利用物位变化引起某些电气参数变化的原理。理。机械式：通过测量物位探头与物料面接触时的机械机械式：通过测量物位探头与物料面接触时的

4、机械力实现物位的测量。力实现物位的测量。浮力式：利用浮子高度或浮力随液位高度而变化的浮力式：利用浮子高度或浮力随液位高度而变化的原理，有浮筒式和浮子式液位计。原理，有浮筒式和浮子式液位计。核辐射式：利用射线（核辐射式：利用射线（、）的透射或反射特）的透射或反射特性性检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-165三、物位检测的作用三、物位检测的作用1 1确定容器中的贮料数量，以保证连续生产的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需要或进行经济核算2 2监视或控制容器中的物位，使它保持在规定监视或控制容器中的物位，使它保持在规定的范围内；的范围内；3 3对它的上下极限位置进行报

5、警，以保证生产对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全正常进行。安全正常进行。检测技术及仪表检测技术及仪表6.2 常用物位测量的方法常用物位测量的方法2022-4-166 测量原理：基于连通器原理而实现液位的测量。测量原理：基于连通器原理而实现液位的测量。一、直读式液位测量一、直读式液位测量特点：简单、经济特点：简单、经济连通阀，用于连通阀，用于切断玻璃液位切断玻璃液位计与容器计与容器检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-167二、压力式液位测量二、压力式液位测量工作原理：把物位的测量转工作原理：把物位的测量转换为压力或压差的测量。换为压力或压差的测量。设设B点为选定的零液位。则从液面点

6、为选定的零液位。则从液面至零液位处的差压：至零液位处的差压：式中式中为被测介质密度；为被测介质密度；g为重力加速度。为重力加速度。特点：测量简单、无可动部件、工作可靠、压力表精特点：测量简单、无可动部件、工作可靠、压力表精度高。度高。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-168测压仪表的测压基准点与取压基准点不一致时，应测压仪表的测压基准点与取压基准点不一致时，应考虑附加液柱的影响，且需进行修正。考虑附加液柱的影响，且需进行修正。注意注意压力变送器压力变送器检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1691. 静压、差压式液位计静压、差压式液位计 凡是可以测压力和差压的仪表，选择合适的量程

7、凡是可以测压力和差压的仪表，选择合适的量程均可用于检测液位。均可用于检测液位。静压式液位计：用于敞口容器中液位的测量。静压式液位计：用于敞口容器中液位的测量。差压式液位计：用于密闭容器中液位的测量。差压式液位计：用于密闭容器中液位的测量。压力信号的引出：采用引压管压力信号的引出：采用引压管检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1610对于有腐蚀性、结晶颗粒或对于有腐蚀性、结晶颗粒或黏度大、易凝固的介质可用黏度大、易凝固的介质可用法兰式仪表法兰式压力变法兰式仪表法兰式压力变送器）。送器）。法兰式取压法兰式取压检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1611读数的修正读数的修正图图 (a)中

8、的情况，差压计安装中的情况，差压计安装在最低液面以下，这时加在差在最低液面以下，这时加在差压计两侧的差压为：压计两侧的差压为：这种附加差压可以调整仪表的零点来消除，即当差压计有这种附加差压可以调整仪表的零点来消除，即当差压计有hg的差压作用时，其指示值调为零。的差压作用时，其指示值调为零。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1612零点迁移零点迁移 P=1gH P=1gH -2g(h2-h1）P=1gH +1gh1 无迁移无迁移 负迁移负迁移 迁移量：迁移量： -2g(h2-h1) 正迁移正迁移 迁移量：迁移量： 1gh1 检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-16132.吹气式液位

9、计吹气式液位计原理：原理：把一根导管插入敞开容器的下部，把一根导管插入敞开容器的下部，空气经节流元件和压力计后由导管空气经节流元件和压力计后由导管下部敞开逸出。当空气从导管下端下部敞开逸出。当空气从导管下端以气泡形式流出时，管内压力与管以气泡形式流出时，管内压力与管口处的静压力相等，因此压力计指口处的静压力相等，因此压力计指示值即可反映液位高度。示值即可反映液位高度。特点：可将压力检测点移至顶部，其使用和维修均特点：可将压力检测点移至顶部，其使用和维修均很方便。很适合于地下储罐、深井等场合。很方便。很适合于地下储罐、深井等场合。精度影响：取决于测压仪表的精度，以及液体的温精度影响：取决于测压仪

10、表的精度，以及液体的温度对其密度的影响。（前两种液位计亦如此）度对其密度的影响。（前两种液位计亦如此）可用于腐蚀性较强或沉淀严重的液体。可用于腐蚀性较强或沉淀严重的液体。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1614作业：用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位作业：用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位,如下图。被测介质密度如下图。被测介质密度=900kg/m3 ,毛细管内工作介毛细管内工作介质密度质密度0=950kg/m3。差压变送器的安装尺寸为。差压变送器的安装尺寸为 h1=1m, h2=4m。求变送器的测量范围；并判断零点迁。求变送器的测量范围；并判断零点迁移方向移方向,计算迁移

11、量；当法兰式差压变送器的安装位置计算迁移量；当法兰式差压变送器的安装位置升高或降低时升高或降低时,问对测量有何影响问对测量有何影响? 法兰式差压变送器测液位图法兰式差压变送器测液位图 检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1615三、浮力式物位检测仪表三、浮力式物位检测仪表浮子式恒浮力式）、浮筒式变浮力式）浮子式恒浮力式）、浮筒式变浮力式）1. 1.浮子式液位计浮子式液位计恒浮力式恒浮力式原理：把液位的变化传给浮在液面上的浮子，原理：把液位的变化传给浮在液面上的浮子，浮子受液体的浮力而漂在液面上，当浮力与浮子受液体的浮力而漂在液面上，当浮力与重量相等时，浮子的位置就代表液位，并且重量相等时

12、，浮子的位置就代表液位，并且随液位同步移动。随液位同步移动。浮子的形状：圆盘形、圆柱形和球形，要根据浮子的形状：圆盘形、圆柱形和球形，要根据使用条件和使用要求来设计。使用条件和使用要求来设计。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1616工作原理：浮子所受的绳子拉工作原理：浮子所受的绳子拉力、重力和浮力相等时，处于力、重力和浮力相等时，处于平衡状态而漂浮在液面上，平平衡状态而漂浮在液面上，平衡重锤位置反映浮子的位置，衡重锤位置反映浮子的位置，从而知液位。从而知液位。例：浮子重锤液位计例：浮子重锤液位计通过增加浮子通过增加浮子 的定位能力减小的定位能力减小摩擦力的影响摩擦力的影响检测技术及仪

13、表检测技术及仪表2022-4-1617例：舌簧管式液位计例：舌簧管式液位计将液位的变化转为电信号的变将液位的变化转为电信号的变化化 特点：结构简单，但连续性差、量程不能太大特点：结构简单，但连续性差、量程不能太大检测技术及仪表检测技术及仪表1-1-浮筒浮筒 2- 2-弹簧弹簧 3- 3-差动变压器差动变压器2022-4-16182. 2.浮筒式液位计浮筒式液位计变浮力式变浮力式原理：浮筒是圆柱形的，利用浮筒原理：浮筒是圆柱形的，利用浮筒被液体浸没高度不同引起的浮力被液体浸没高度不同引起的浮力变化而检测液位。变化而检测液位。m浮筒质量，浮筒质量，A浮筒截面积，浮筒截面积，c弹簧的刚度系数，弹簧的

14、刚度系数，x0弹簧的压缩位移，弹簧的压缩位移，为被测液体密度，为被测液体密度，H浮筒没入液体高度浮筒没入液体高度检测技术及仪表检测技术及仪表1-1-浮筒浮筒 2- 2-弹簧弹簧 3- 3-差动变压器差动变压器2022-4-1619上式表明上式表明, , 弹簧的变形与液位变弹簧的变形与液位变化成正比。则容器中的液位高度：化成正比。则容器中的液位高度：xgAcH ）（ 1所以：所以：当液位变化当液位变化H H时，浮筒所受浮力时，浮筒所受浮力改变，弹簧的变形亦有变化。达到改变，弹簧的变形亦有变化。达到新的力平衡时，有以下关系：新的力平衡时，有以下关系：检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-162

15、0弹簧的变形检测：弹簧的变形检测：在浮筒连杆上装指针直接指示液位。在浮筒连杆上装指针直接指示液位。在连杆上端装有差动变压器铁芯如上图），通过在连杆上端装有差动变压器铁芯如上图），通过差动变压器输出相应的电信号，从而测出液位。差动变压器输出相应的电信号，从而测出液位。通过扭力管将浮筒的线位移转变为角位移，通过霍通过扭力管将浮筒的线位移转变为角位移，通过霍尔片感受位移的变化输出霍尔电势，霍尔电势的大小尔片感受位移的变化输出霍尔电势，霍尔电势的大小与角位移成正比，经处理后可变为标准信号。与角位移成正比，经处理后可变为标准信号。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1621四、电气式物位测量可测量

16、液位、料位和界四、电气式物位测量可测量液位、料位和界位）位）电容式、电阻式、电接点式、电感式物位计电容式、电阻式、电接点式、电感式物位计1. 1.电容式物位计电容式物位计工作原理：圆筒形电容器的电容值随两极板之工作原理：圆筒形电容器的电容值随两极板之间的电介质的不同而变化，故可以通过测量间的电介质的不同而变化，故可以通过测量电容量的变化来测量物位。电容量的变化来测量物位。由同轴圆筒电极组成的电容器的电容量为：由同轴圆筒电极组成的电容器的电容量为：D、d固定，则介电常数固定，则介电常数和和L变化会引起电容变化。变化会引起电容变化。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1622图图7-10 7

17、-10 电容式物位计原理电容式物位计原理电容式物位计：电容式物位计：)ln(2)ln()(22121dDHdDHLccc 无液部分电容：无液部分电容：)/ln()(211dDHLc 有液部分电容：有液部分电容：)/ln(222dDHc 总电容：总电容：所以：所以：HdDc )ln()(212 可见，电容变化量与液位变化成正比。可见，电容变化量与液位变化成正比。(2(21)1)值越值越大，灵敏度越高。大，灵敏度越高。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1623组成：测量电极和测量电路组成组成：测量电极和测量电路组成测量电极的型式：随被测介质的不同而不同。测量电极的型式：随被测介质的不同而不

18、同。非导电液体液位非导电液体液位非导电固体料位非导电固体料位导电液体液位导电液体液位测量电路电容的检测）：交流电桥法、谐振电路法，测量电路电容的检测）：交流电桥法、谐振电路法，可以输出标准电流信号，实现远距离传送。可以输出标准电流信号，实现远距离传送。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1624特点：电容式物位计一般不受真空、压力、温度等环特点：电容式物位计一般不受真空、压力、温度等环境条件的影响；安装方便、结构牢固，易维修；价格境条件的影响；安装方便、结构牢固，易维修；价格较低。较低。但不适合于以下介质：介电常数随温度等影响而变化、但不适合于以下介质：介电常数随温度等影响而变化、介质在

19、电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等。介质在电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-16252. 2.电阻式物位计电阻式物位计工作原理：将物位变化转换为电阻变化，通过检测电工作原理：将物位变化转换为电阻变化，通过检测电阻变化量得到被测物位。阻变化量得到被测物位。适用于电的良导体的液位测量适用于电的良导体的液位测量11电阻极棒，电阻极棒，22绝缘套绝缘套 电阻极棒的电阻率，电阻极棒的电阻率，A电阻极棒截面积，电阻极棒截面积，H电阻极棒总长，电阻极棒总长，Hx被测液体高度被测液体高度0222xxHHHRRAA检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-16

20、263.电接点式物位计电接点式物位计4.电感式物位计电感式物位计检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1627五、阻力式料位传感器五、阻力式料位传感器1. 1.重锤探测法重锤探测法工作原理：工作原理：电机发出信号，使重锤在执电机发出信号，使重锤在执行机构控制下动作，从仓顶行机构控制下动作，从仓顶处下降，通过计数或逻辑控处下降，通过计数或逻辑控制记录重锤下降的位置；当制记录重锤下降的位置；当重锤碰到物料时，产生失重重锤碰到物料时，产生失重信号，控制执行机构使电机信号，控制执行机构使电机带动重锤迅速返回原点位置。带动重锤迅速返回原点位置。 检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1628音叉

21、由压电元件激振，以音叉由压电元件激振，以一定频率振动，当料位上一定频率振动，当料位上升至触及音叉时，音叉振升至触及音叉时，音叉振幅及频率急剧衰减甚至停幅及频率急剧衰减甚至停振，电子线路检测到信号振，电子线路检测到信号变化后向报警器及控制器变化后向报警器及控制器发出信号。发出信号。2. 2.音叉法音叉法工作原理：工作原理：检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1629六、超声波物位测量六、超声波物位测量振动频率在几十振动频率在几十20KHZ20KHZ，能为人耳所闻的机械波称为声波；，能为人耳所闻的机械波称为声波；频率低于频率低于16HZ16HZ的机械波称为次声波；的机械波称为次声波；20kH

22、z20kHz以上频率的机械波称以上频率的机械波称为超声波。为超声波。 物位检测一般应用的都是超声波。物位检测一般应用的都是超声波。超声波用于物位检测主要利用了它的以下性质：超声波用于物位检测主要利用了它的以下性质：超声波可以在气体、液体及固体中传播，且有各自的传播速度。超声波可以在气体、液体及固体中传播，且有各自的传播速度。声波在介质中传播时会被吸收而衰减，气体吸收最强而衰减最大，声波在介质中传播时会被吸收而衰减，气体吸收最强而衰减最大，液体其次，固体吸收最小。液体其次，固体吸收最小。声波传播时的方向性随声波的频率的升高而变强，发射的声束也声波传播时的方向性随声波的频率的升高而变强，发射的声束

23、也越尖锐，超声波近似直线传播，具有很好的方向性。越尖锐，超声波近似直线传播，具有很好的方向性。当声波从一种介质向另一种介质传播时，因为介质密度不同，声当声波从一种介质向另一种介质传播时，因为介质密度不同，声波传播速度不同，分界面上有反射和透射现象。波传播速度不同，分界面上有反射和透射现象。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1630组成：组成：超声换能器由压电材料制称，完成电能和超声能的超声换能器由压电材料制称，完成电能和超声能的可逆转换，可以是接、收分开的双探头方式也可以是可逆转换，可以是接、收分开的双探头方式也可以是自发自收的单探头方式）。自发自收的单探头方式）。电子装置用于产生电信

24、号以激励超声换能器发射超电子装置用于产生电信号以激励超声换能器发射超声波，并接收和处理经超声换能器转换的电信号。）声波，并接收和处理经超声换能器转换的电信号。）检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1631原理：固体、液体或气体对声波的吸收能力不同原理：固体、液体或气体对声波的吸收能力不同气体最大），由接收的超声波可知物体是否达到预气体最大），由接收的超声波可知物体是否达到预定位置，可实现报警或定位检测。又称声波阻断法。定位置，可实现报警或定位检测。又称声波阻断法。1.窄缝式超声波液位开关窄缝式超声波液位开关检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-16322.气介式超声液位传感器气介式超

25、声液位传感器原理：利用超声波遇到相界面时，发生部分反射，原理：利用超声波遇到相界面时，发生部分反射，部分折射入相邻介质的原理，通过测量声波从发射至部分折射入相邻介质的原理，通过测量声波从发射至接受反射回波的时间间隔来计算物料界面到探头的距接受反射回波的时间间隔来计算物料界面到探头的距离，从而确定物位高低。又称回波测距法。离，从而确定物位高低。又称回波测距法。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1633补偿：由于超声波在介质中的传播速度易受温度和补偿：由于超声波在介质中的传播速度易受温度和成分变化的影响，从而影响物位的测量，因此需要补成分变化的影响，从而影响物位的测量，因此需要补偿。可以在

26、超声换能器附近安装温度传感器，自动补偿。可以在超声换能器附近安装温度传感器，自动补偿因温度变化对物位测量的影响，还可以使用校正器，偿因温度变化对物位测量的影响，还可以使用校正器，定期校正声速。定期校正声速。c为超声波在介质中的传播速度，精确为超声波在介质中的传播速度，精确测量时间测量时间t后，可求得液位后，可求得液位由超声波换能器到液面的距离由超声波换能器到液面的距离H可可由下式求出：由下式求出：ctH21 3.液介式超声液位传感器液介式超声液位传感器H探头探头检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1634特点：无机械可动部件，安装维修方便；超声换特点：无机械可动部件，安装维修方便；超声换

27、能器寿命长；可以实现非接触式测量、物位的定能器寿命长；可以实现非接触式测量、物位的定点测量，适合于有毒、高粘度及密闭容器物位的点测量，适合于有毒、高粘度及密闭容器物位的测量；对环境适应能力强，应用广泛。测量；对环境适应能力强，应用广泛。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1635七、磁致伸缩式液位传感器七、磁致伸缩式液位传感器磁致伸缩液位计由探测杆，磁致伸缩液位计由探测杆，电路单元和浮子组成。电路单元和浮子组成。压磁传感器以固定频率发出压磁传感器以固定频率发出“询问询问脉冲，沿磁致伸缩线向下传输，产生脉冲，沿磁致伸缩线向下传输，产生一个沿波导线向下传播的磁场；当与一个沿波导线向下传播的磁

28、场；当与浮子内磁铁产生的磁场相遇时，在磁浮子内磁铁产生的磁场相遇时，在磁致伸缩线上产生一个扭应力波，致伸缩线上产生一个扭应力波，“返返回脉冲，压磁传感器接收该脉冲。回脉冲，压磁传感器接收该脉冲。只要测出发射只要测出发射“询问脉冲到接收询问脉冲到接收“返回脉冲的时间，便可计算液位返回脉冲的时间，便可计算液位的高度。的高度。原理：原理：检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1636 雷达波由天线发射雷达波由天线发射LH0H天线tcLHLH20八、微波及射线式物位仪表八、微波及射线式物位仪表1. 微波式物位仪表微波式物位仪表检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-16372.核辐射式物位计（核

29、辐射式物位计（射线物位测量）射线物位测量）放射性同位素在蜕变的过程中会发射出放射性同位素在蜕变的过程中会发射出、三种三种射线。射线。射线穿透能力最强，电离能力最弱。射线穿透能力最强，电离能力最弱。原理：射线在穿透物质时，它的强度随物质层的厚度原理：射线在穿透物质时，它的强度随物质层的厚度按指数规律降低，只要测出通过物质前后的辐射强度，按指数规律降低，只要测出通过物质前后的辐射强度，就可知物位或厚度）。就可知物位或厚度）。射线射入一定厚度的介质时，其强度与厚度的关系：射线射入一定厚度的介质时，其强度与厚度的关系：0HII e检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1638组成：射线源、防护容器

30、、射线检测器、电子转换和指组成：射线源、防护容器、射线检测器、电子转换和指示电路示电路检测器检测器前置放大前置放大整形整形计数计数显示显示放射源放射源被测物被测物电子转换电子转换指示指示放射源：一般为放射源：一般为射线源，钴射线源，钴Co)或铯或铯Cs)。射线检测器：可将射线的强度转换为电信号。射线检测器：可将射线的强度转换为电信号。电子电路：接收检测器输出的脉冲信号，进行转电子电路：接收检测器输出的脉冲信号，进行转换处理后输出与被测物位相应的标准信号。换处理后输出与被测物位相应的标准信号。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1639检测方式：有固定安装式和随动式两种检测方式：有固定安装

31、式和随动式两种a)自动跟踪方式：电机带动射线自动跟踪方式：电机带动射线源和接受器沿导轨随物位的变化源和接受器沿导轨随物位的变化而升降，且始终保持同一高度，而升降，且始终保持同一高度，可连续测量范围宽、但存在运动可连续测量范围宽、但存在运动部件，结构复杂。部件，结构复杂。b)固定安装方式：透射式测量，固定安装方式：透射式测量，随物位的变化，射线的衰减程度随物位的变化，射线的衰减程度变化，从而可测得物位。无运动变化，从而可测得物位。无运动机构，结构简单。机构，结构简单。c)、d)、e)发射源或接收器多点发射源或接收器多点组合方式：可测量变化范围大的组合方式：可测量变化范围大的物位，连续测量，很好的

32、改善了物位，连续测量，很好的改善了线性关系，但增加了安装与维护线性关系，但增加了安装与维护的困难的困难检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1640特点：特点： 核辐射式物位计属于非接触式物位测量仪表核辐射式物位计属于非接触式物位测量仪表 适用于高温、高压、强腐蚀、剧毒等条件苛刻的场合适用于高温、高压、强腐蚀、剧毒等条件苛刻的场合 核射线还能够直接穿透钢板等介质，可用于高温熔融核射线还能够直接穿透钢板等介质，可用于高温熔融金属的液位测量金属的液位测量 使用时几乎不受温度、压力、电磁场的影响。使用时几乎不受温度、压力、电磁场的影响。 但由于射线对人体有害，因此射线的剂量应严加控制，但由于射线

33、对人体有害，因此射线的剂量应严加控制，且须切实加强安全防护措施且须切实加强安全防护措施 (工业现场一般不优先考虑使用核辐射式物位计工业现场一般不优先考虑使用核辐射式物位计)检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1641九、称重式液罐计量仪九、称重式液罐计量仪称重式液罐计量仪称重式液罐计量仪1下波纹管；下波纹管；2上波纹管；上波纹管；3液相引压管；液相引压管；4气相引压管；气相引压管；5砝码；砝码；6丝杠；丝杠；7可逆电机；可逆电机；8编码盘；编码盘；9发讯器发讯器既能将液位测得很准，又能既能将液位测得很准，又能反映出罐中真实的质量储量。反映出罐中真实的质量储量。原理：天平原理原理：天平原理

34、检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1642影响物位测量的因素影响物位测量的因素 ： 在实际生产过程中，被测对象很少有静止不在实际生产过程中，被测对象很少有静止不动的情况，因此会影响物位测量的准确性。对动的情况，因此会影响物位测量的准确性。对不同的介质有不同的影响。不同的介质有不同的影响。液位测量：液面波动物料流进流出、沸腾或液位测量：液面波动物料流进流出、沸腾或泡沫）、大型容器中各处物理量分布不均温泡沫）、大型容器中各处物理量分布不均温度、密度和粘度）、液体处于特殊状态中高度、密度和粘度）、液体处于特殊状态中高温、高压、高粘度、含大量杂质）温、高压、高粘度、含大量杂质）料位测量：料面不

35、规则、物料排出后有滞留区、料位测量：料面不规则、物料排出后有滞留区、物料间空隙不稳定物料间空隙不稳定界位测量：存在浑浊段界位测量：存在浑浊段检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-16436.3 锅炉汽包水位测量锅炉汽包水位测量 汽包水位过高会造成蒸汽带水，汽包水位过高会造成蒸汽带水，使蒸汽品质恶化，轻则使管道和使蒸汽品质恶化，轻则使管道和汽轮机结垢加重，降低效率，重汽轮机结垢加重，降低效率，重则使机组发生严重事故。则使机组发生严重事故。 水位过低会破坏锅炉汽水自然循水位过低会破坏锅炉汽水自然循环，使水冷壁局部过热甚至发生环，使水冷壁局部过热甚至发生爆管。爆管。 自然循环示意图自然循环示意图

36、检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1644火电生产过程中一般都是采用云母水位计、差压火电生产过程中一般都是采用云母水位计、差压水位计和电接点式水位计等测量汽包水位。水位计和电接点式水位计等测量汽包水位。重量水位：假想某一瞬时汽包出口与入口都封闭重量水位：假想某一瞬时汽包出口与入口都封闭起来，汽侧中的水回到水一侧，水侧中的汽回到起来，汽侧中的水回到水一侧，水侧中的汽回到汽一侧，而且汽、水平静下来时的水位。汽一侧，而且汽、水平静下来时的水位。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1645一、连通器水位计一、连通器水位计1. 云母水位计云母水位计由于云母水位计温度低于汽包由于云母水位计温

37、度低于汽包内温度，因此云母水位计的示内温度，因此云母水位计的示值水柱高度低于汽包重量水位值水柱高度低于汽包重量水位高度。高度。HHswsa s 汽包内饱和蒸汽密度；汽包内饱和蒸汽密度； w 汽包内饱和水密度；汽包内饱和水密度； a 测量管内水柱的平均密度；测量管内水柱的平均密度；检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1646H大小与下列因素有关：大小与下列因素有关：(1)汽包内水位汽包内水位H一定时，与汽包工作压力有关。压力愈高，一定时，与汽包工作压力有关。压力愈高，水位误差愈大。水位误差愈大。(2)汽包工作压力一定时，汽包内水位汽包工作压力一定时，汽包内水位H愈高，则指示误差愈高，则指示

38、误差H也愈大。也愈大。(3)与云母水位计的环境温度有关。环境温度愈低，冷却水与云母水位计的环境温度有关。环境温度愈低，冷却水平均密度平均密度a越大，故误差越大，故误差H越大。越大。wawawsasHHHHH指示误差：指示误差：检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-16472. 双色水位计双色水位计工作原理：将普通光经滤光工作原理：将普通光经滤光玻璃玻璃( (红、绿两种红、绿两种) )，使红光、，使红光、绿光透过，再经被测液体或绿光透过，再经被测液体或气体折射，在光路上设置窗气体折射，在光路上设置窗口予以显现，可测知光路上口予以显现，可测知光路上是液体或气体。是液体或气体。检测技术及仪表检测技术及仪表2022-4-1648利用汽包内汽、水介质的电阻率利用汽包内汽、水介质的电阻率相差很大的性质来测量汽包水位。相差很大的性质来测量汽包水位。纯水的电阻率纯水的电阻率 104m 104m，饱和蒸，饱和蒸汽的电阻率汽的电阻率 106m 10