射频导纳料位仪
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第二节 差压式液位计
一、工作原理
将差压变送器的一端接液相，另一端接气相
因此
pB pA Hg
p pB pA Hg 图4-1 差压式液位计原理图
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第二节 差压式液位计
结论 当用差压式液位计来测量液位时,若被测容器是敞 口的,气相压力为大气压,则差压计的负压室通大气就可 以了,这时也可以用压力计来直接测量液位的高低。若 容器是受压的,则需将差压计的负压室与容器的气相相 连接。以平衡气相压力 pA的静压作用。
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射频电容式液位变送器
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第三节 其他物位计
二、核辐射物位计
射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱，
具体关系见式（4-9）。
I I0eH
（4-9）
特点
适用于高温、高压容器、强腐蚀、剧 毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶或沸腾 状态的介质的物位测量，还可以测量高 温融熔金属的液位。
可在高温、烟雾等环境下工作。 图4-10 核辐射物位计示意图 但由于放射线对人体有害，使用范围 1—辐射源；2—接受器 受到一些限制。
测介质的介电系数ε与空气介电系数ε0不等的原理进 行工作，（ε-ε0）值越大，仪表越灵敏。电容器两
极间的距离越小，仪表越灵敏。
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第三节 其他物位计
3.料位的检测
用电容法可以测量固体块状颗粒体及粉料的料位。由于 固体间磨损较大，容易“滞留”，可用电极棒及容器壁组 成电容器的两极来测量非导电固体料位。
化工仪表自动化
化工仪表及自动化
第四章 物位检测
目录： 物位检测的意义及主要类型
压差式液位计
工作原理 零点迁移问题 用法兰式差压变送器测量液位
其他物位计
电容式物位计 核辐射物位计 雷达式液位计 称重式液罐计量仪
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第一节 物位检测的意义及主要类型
几个概念
液位 料位 液位计 料位计 界面计
左图所示为用金属电极棒插入容器来测量 料位的示意图。
电容量变化与料位升降的关系为
图4-10 料位检测
CX

2 0 H
ln D
d
1—金属电极棒；2—容器壁
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第三节 其他物位计
优点
电容物位计的传感部分结构简单、使用方便。
缺点
需借助较复杂的电子线路。 应注意介质浓度、温度变化时，其介电系数也要 发生变化这种情况。
测量物位的两个目的
按其工作原理分为
直读式物位仪表 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电磁式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物位仪表 光学式物位仪表
2
第一节 物位检测的意义及主要类型 物位检 测仪表
3
磁翻转液位计
差压式液位计
分体式超声波液位计－LIT25
4
法兰式陶瓷液位 变送器
浮球液位变送器 5
馈波纹管；5—密封片；6—插入式法
兰；7—负压室；8—测量波纹管；9—
正压室；10—硅油；11—毛细管；
12—密封环；13—膜片；14—平法兰
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第三节 其他物位计
一、电容式物位计
1.测量原理
通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不
同液体的分界面。
两圆筒间的电容量C
C

2 L
ln D
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第二节 差压式液位计
三、用法兰式差压变送器测量液位
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第二节 差压式液位计
三、用法兰式差压变送器测量液位
为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、 易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使 用法兰式差压变送器，如下图所示。
法兰式差压变送器 按其结构形式
图4-5 法兰式差压变送器测量液位示意图
d
图4-8 电容器的组成 当 D 和 d 一定时，电容量 C 的 1—内电极；2—外电极 大小与极板的长度 L 和介质的介
电常数ε的乘积成比例。
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第三节 其他物位计
2.液位的检测
对非导电介质液位测量的电容式液位传感器原理如下图所示。
当液位为零时，仪表调整零点，其
零点的电容为
C0

2 0L
ln D
1—法兰式测量头；2—毛细管；3—变送器
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单法兰式 双法兰式
第二节 差压式液位计
图4-6 单法兰插入式差压变送器
1—挡板；2—喷嘴；3—
弹簧；4—反馈波纹管；
5—主杠杆；6—密封片；
7—壳体；8—连杆；9— 插入筒；10—膜盒
图4-7 双法兰式差压变送器 1—挡板；2—喷嘴； 3—杠杆；4—反
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第二节 差压式液位计
二、零点迁移问题
在使用差压变送器测量液位时，一般来说
p Hg
实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为 p1 h12 g H1g p0
p2 h22 g p0
图4-2 负迁移示意图
则 p1 p2 H1g h12 g h22 g
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2019/9/20
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雷达液位计
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第三节 其他物位计
p H1g h2 h12g
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第二节 差压式液位计
迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。
迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始 点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移 量则比较大。
迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量 范围的平移，它不改变量程的大小。
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第二节 差压式液位计
举例 图4-3 正负迁移示意图
某差压变送器的测量范 围为0～5000Pa，当压差由 0变化到5000Pa时，变送器 的输出将由4mA变化到 20mA，这是无迁移的情况， 如左图中曲线a所示。负迁 移如曲线b所示，正迁移如 曲线c所示。
图4-4 正迁移示意图
一般型号后面加“A”的为正 迁移；加“B”的为负迁移。
d
4-9 非导电介质的 液位测量
1—内电极；2—外电极； 3—绝缘套；4—流通小孔
当液位上升为H时，电容量变为
C 2H 2 0 L H
ln D
ln D
d
d
电容量的变化为
CX
C C0

2 0 H
ln D
KiH
16d第三节 Fra bibliotek他物位计结论 电容量的变化与液位高度H成正比。该法是利用被
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第三节 其他物位计
三、雷达式液位计
雷达式液位计是一种采用微波技术的液位检测仪表。
优点
可以用来连续测量腐蚀性液体、高黏度液体和有 毒液体的液位。 它没有可动部件、不接触介质、没有测量盲区, 而且测量精度几乎不受被测介质的温度、压力、相 对介电常数的影响,在易燃易爆等恶劣工况下仍能应 用。