建筑环境测试技术之6物位测量

第六章物位测量(cèliáng)精品资料压力(yālì)测量回顾压力测量概念三种(sānzhǒnɡ)测量方法平衡法变形法电气法精品资料电气式压力检测(jiǎncè)－－－应变式应变片在受压时形状发生变化，电阻因而变化结构(jiégòu)：弹性元件+应变片弹性元件：金属膜片，弹簧管等应变片：金属丝或铂之间粘接原理弹性元件产生形变，应变片随形变而电阻变化精品资料压阻式压力(yālì)传感器示意图核心部件－圆形单晶扩散硅膜片布置四个扩散电阻，形成电桥(diànqiáo)结构－相对封闭两个腔分别接测量端和参考端压力差形成单晶硅膜片变形电桥(diànqiáo)失去平衡测量输出电压精品资料第六章物位测量(cèliáng)精品资料两种物位测量(cèliáng)要求：点式物位测量(cèliáng)：在一个离散的预先设定的物位点上进行监测。连续式物位测量(cèliáng)监测全量程的物位连续变化。为了达到控制目的，控制点可以设定在全量程0％到100％之间的任何一个点。精品资料油水(yóushui)界面计浮球液位计高精度金属色带液位计精品资料物位测量方法分类(fēnlèi)精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料主要(zhǔyào)分类

静压式物位检测浮力式液位检测电气式物位检测声学(shēngxué)式物位检测射线式物位检测精品资料第一节静压式物位检测(jiǎncè)一．静压法测量(cèliáng)原理h所以测得表压力p即可求得液位高度h。若液位的高度位h，则液体底部的压力为：精品资料二．压力式液位计

（开口(kāikǒu)容器得液位测量）1．用压力表测量(cèliáng)液位：精品资料2．法兰式压力变送器测量液位：用于粘度大、有沉淀(chéndiàn)、易结晶、易凝固或具有腐蚀性的介质，为防止导压管堵塞或腐蚀仪表，采用法兰式压力变送器。精品资料三．差压式液位计

（密闭容器(róngqì)的液位测量）抵消了容器上部压力变化(biànhuà)对测量的影响。安装方式:导压管、法兰式。精品资料精品资料四、静压式的“量程(liángchéng)迁移”原理要求：取压点与压力检测仪表在同一水平高度限制：安装位置及实际条件(tiáojiàn)，产生附加静压误差方法受附加压力时仪表输出为“0”无迁移负迁移正迁移精品资料图6.2.6差压变送器的正负(zhènɡfù)迁移示意图精品资料实质：通过(tōngguò)迁移弹簧改变变送器零点，从而同时改变量程的下限和上限而量程保持不变。1．无迁移：精品资料2．负迁移：形成原因：容器中液体(yètǐ)上方空间气体可凝，或为防腐加隔离罐或采用法兰式测压差。正压室：负压室：差压：精品资料为了使变送器的输出不受固定压差的影响，采用(cǎiyòng)零点迁移法，进行负迁移，迁移量为B。例如：已知，，，，，精品资料液位高度变化(biànhuà)形成的差压值为求：1）计算差压的变化(biànhuà)量？2）选择差压变送器量程？3）计算差压变送器迁移量？4）计算迁移后差压变送器的压差测量范围？5）计算迁移后差压变送器的液位测量范围？精品资料负迁移(qiānyí)后，差压变送器的最小测量量为：所以(suǒyǐ)可选择差压变送器量程为40kPa所以负迁移量为37.240kPa，即将差压变送器的零点调为-37.240kPa。负迁移后，差压变送器的最大测量量为：差压变送器的测量范围为：－37.24～2.76kPa实际液位测量范围为：

实际可测量液位范围为0－3.4m精品资料图6.2.6差压变送器的正负(zhènɡfù)迁移示意图精品资料正迁移量为3．正迁移(qiānyí)：变送器位置低于液面基准面。

精品资料图6.2.6差压变送器的正负(zhènɡfù)迁移示意图正、负迁移是通过迁移弹簧改变变送器零点；量程调节(tiáojié)是通过满度调节(tiáojié)螺钉改变变送器满度值来实现精品资料第二节浮力(fúlì)式液位检测一．恒浮力式液位检测：基本原理：浮于液面上的浮子随着液位上升或下降，根据浮子的位置实现液位的检测。例如(lìrú)：浮球式水位控制器：调整箱组件浮筒浮球连杆非导磁管下限水银开关磁钢上限水银开关精品资料二．变浮力(fúlì)式液位检测（浮筒式液位计）将一横截面积为A，质量为m的空心金属浮筒悬挂在弹簧上，弹簧的下端(xiàduān)被固定，当测量桶内无水时，浮筒的重力与弹簧力达到平衡时，有：当测量筒内有一定高度的液位H时，浮筒受到液体的浮力上浮根据力平衡：精品资料一般(yībān)即从而(cóngér)被测液位H可表示为即弹簧的位移量与液位成正比。弹簧的顶端连接有一铁芯，铁芯随着弹簧的位移在差动变压器内上下移动输出位移信号。精品资料浮球式液位计浮筒(fútǒng)液位计精品资料第三节电气(diànqì)式物位检测以电容式液位检测(jiǎncè)为例：当两圆筒间充以介电常数为ε1的气体时，圆筒的电容量为：圆筒形金属导体精品资料

当圆筒形电容器几何尺寸一定，电容器电容增量与液位高度H成正比。同时，两种介质的介电常数的差值越大，越大，灵敏度高。如果圆筒形电极间的一部分被介电常数(jièdiànchánɡshù)为ε2的液体所浸没，被浸没的电极长度为H，此时的电容量为：精品资料适用对象：非导电液体或固体。对于(duìyú)导电液体，电极要用绝缘物覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。精品资料超声波物位检测方法通过测量声波从发射至接受反射(fǎnshè)回波的时间间隔来确定物位高低。第四节声学(shēngxué)式物位检测一．超声波检测原理：20kHz以上频率的机械波称为超声波。当声波从一种介质向另一种介质传播时，因为两种介质的密度不同和声波在其中的传播速度不同，在分界面上声波会产生反射和折射。反射系数与声阻抗（）有关，当超声波传播速度已知，可根据时间求得物位。精品资料基于压电效应、和逆压电效应。发射器：将交变电压转换成向外发射的机械波。接收器：把声能转换成电能。实现方法：检测时一般采用较高频率的超声脉冲。这样(zhèyàng)可减少了单位时间超声波的发射能量，又可提高超声脉冲的幅值好处：前者有利于减少空化效应，温升效应，后者可提高测量精度。二．超声波物位计的接收(jiēshōu)和发射精品资料超声波传播速度的补偿(bǔcháng)方法温度(wēndù)补偿设置校正具精品资料精品资料二、电极(diànjí)式液位计利用液体导电原理制成，是一种(yīzhǒnɡ)简易液位计。工作原理见图精品资料BW25浮筒(fútǒng)式液位计产品特点全金属结构，简洁耐用使用(shǐyòng)M7指示器线性指示被测液位最高使用(shǐyòng)温度可达400℃最高工作压力可达70MPa最多可安装两个限位开关4～20mA电流输出

主要技术参数测量范围：0.3～6m测量精度：±1.5%F.S精品资料浮球式液位控制器与电机启动控制装置配套，用以控制工业或民用水槽、水箱、水塔(shuǐtǎ)和各种酸碱、贮液槽的液位控制范围：200～8000mm（超出4000mm时分节装）输出信号：干簧触点AC380V、2A，寿命5×104次精品资料UDM-30系列(xìliè)静压式液位变送器测量范围：0～0.5m至0～200m