第七章物位檢測技術

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第七章 物位檢測技術概述物位檢測包括液位、料位和相界面位置的 檢測。它一般是以容器口為起點,測量物 料相對起點的位置。液位指液體表面位置, 液面一般是水平的,但在有些情況下可能 有沸騰或起泡。料位指容器中固體粉料或 顆粒的堆積高度的表面位置,一般固體物 料在自然堆積時料面是不平的。相界面指 同一容器中互不相溶的兩種物質在靜止或 擾動不大時的分界面,包括液—液相界面、 液—固相界面等,相界面檢測的難點在于 界面分界不明顯或存在混濁段。7.1 液位檢測方法 7.2 料位檢測方法 7.3 相界面的檢測 7.4 物位儀表分類與選用7.1 液位檢測方法液位檢測總體上可分為直接檢測和間接檢 測兩種方法,由于測量狀況及條件復雜多 樣,因而往往采用間接測量,即將液位信 號轉化為其它相關信號進行測量,如壓力 法、浮力法、電學法、熱學法等。7.1 液位檢測方法7.1.1 力學法檢測液位 7.1.2 電學法和電磁法檢測液 位 7.1.3 熱學法檢測液位7.1.4 聲學與光學法檢測液位 7.1.5 核輻射法檢測液位7.1.1力學法檢測液位1. 壓力法檢測液位(1)直接測量法直接測量是一種最為簡單、直觀的測量方法,它是利用連通 器的原理,將容器中的液體引入帶有標尺的觀察管中,通過 標尺讀出液位高度,如圖7-1所示的玻璃管液位計。壓力法檢測液位(2)壓力法檢測液位壓力法依據液體重量所產生的壓力進行測量。由于液體對容器底面產生的靜壓力與液位高度成 正比,因此通過測容器中液體的壓力即可測算出 液位高度。 對常壓開口容器,液位高度H與液體 靜壓力P之間有如下關系:H? P?g式中,? ——被測液體的密度( kg / m3 )。壓力法檢測液位常用于測量開口容器液位高度的三種壓力式液位計如圖7-2壓力法檢測液位對于密閉容器中的液位測量,除可應用上述三種液位計外,還 可用差壓法進行測量,它可在測量過程中需消除液面上部氣壓 及氣壓波動對示值的影響,差壓式液位計測量原理如圖7-3差壓式液位計原理一般在低壓管中充滿隔離液體。若隔離液體密度為 ?2 ,被測液體密度為 ?1 ,一般都使 ?1 ? ?2 ,由圖7-3得壓力平衡方程:P1 ? ?1g?H ? h1 ? ? PP2 ? ?2 gh2 ? P則 ?P ? P1 ? P2 ? ?1gH ? ?1gh1 ? ?2 gh2 ? ?1gH ? Z0P1、P2——引入變送器正壓室和負壓室的壓力(Pa); H ——液位高度(m); h1、h2——容器底面和工作液面距變送器高度(m)。7.1.1力學法檢測液位2.浮力法檢測液位浮力法測液位是依據力平衡原理,通常借助浮 子一類的懸浮物,浮子做成空心剛體,使它在 平衡時能夠浮于液面。當液位高

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