二:事情原理
1:玻璃管液位計
原理:玻璃管液位計是基于連通器原理計劃的,由玻璃管及液位計主體構成的,液體通路是經接受用法蘭或錐管螺紋與被測容器毗連構成連通器,透過玻璃管察看到的液面與容器內的液面相反即液位高度。
按HG21592-95標準消費的液位計,其兩頭的針型閥不僅起停止閥的作用,其內里的鋼球具有逆止閥的功效,當液位計產生不測破壞泄漏時,鋼球可在介質壓力作用下主動關閉液體通道,避免液體多量外流起到寧靜保護作用,條件是罐內壓力>0.2Mpa。液位計改動零件的質料或增長一些從屬部件即可到達防腐、保溫、防霜、照明等功效。
別的另有一個玻璃管液位計的標準是:JB/T9243-1999。
由于玻璃管易碎,尋常玻璃管液位計都市帶護套以保護玻璃管,有的液位計還會帶取樣閥,用于取樣罐內液體,大概查驗時放盡玻璃管液位計內的液體。
尋常保舉玻璃管液位計長度不要凌駕2米,假如要丈量凌駕2m高的液位的話,保舉接納多段交織安裝,如下圖所示:
實用范圍及特點:
玻璃管液位計具有布局簡便、經濟實用、安裝便利、事情可靠、使用壽命長等優點。但是缺陷也很分明:內外表易沾污,形成讀數困難,不便利于遠傳和調治。
作為基本的液位指示液位計,該產物廣泛運用于在最簡便液位丈量場合和主動化水平不很高的大型工程項目中液位的丈量和監測。
玻璃管液位計安裝要依照以下步調:
(1)、液位計安裝前,請警惕的拆開箱子,以免由于箱子上的釘子弄碎玻璃。然后安裝的時分不要過重的敲擊玻璃管液位計本體。不要有過大的振動。
(2)、液位計安裝后,當介質溫度很高時,不要立刻開啟閥門,應預熱20-30分鐘,待玻璃管有一定溫度后,再緩慢開啟閥門。
閥門開起步驟:先緩慢開啟上閥門,再緩慢開啟下閥門,使被測介質徐徐進入玻璃管內。
(3)、液位計在使用中,應定期洗濯玻璃管表里壁污垢,以堅持液位體現明晰。洗濯步驟:先關閉與容器毗連的上、下閥門,掀開排污閥,放凈玻璃管內殘液,使用得當洗濯劑或接納長桿毛刷拉擦辦法,掃除管內壁污垢。
2:磁翻板液位計
原理:
依據浮力原理和磁性耦互助用原理事情的。當被測容器中的液位升降時,磁翻板液位計主導管中的浮子也隨之升降,浮子內的永世磁鋼經過磁耦合轉達到現場指示器,驅動紅、白翻柱翻轉180°,當液位上升時,翻柱由白色轉為赤色,當液位下降時,翻柱由赤色轉為白色,指示器的紅、白界位處為容器內介質液位的實踐高度,從而完成液位的指示。
可就地體現和長程控制。用于長程控制時,浮球中的磁體和傳感器(磁簧開關)作用,使串聯入電路的元件(如定值電阻)的數目產生厘革,進而使儀表電路體系的電學量產生改動。也就是使磁性浮子地點的厘革惹起電學量的厘革。
經過檢測電學量的厘革來反應容器內液位的情況??梢灾苯虞斎腚娮柚敌盘?,也可以共同使用變送模塊,輸入電流值(4~20mA)信號;同時共同其他轉換器,輸入電壓信號大概開關信號。從而完成電學信號的長程傳輸、分析與控制。
磁翻板液位計具有就地體現的直讀式特性。不需多組液位計組合。
由于具有磁性耦合斷絕器密閉布局。尤其實用于易燃、易爆和腐化有毒液位檢測。從而使原繁復情況的液位檢測伎倆變得簡便和可靠寧靜。
依據安裝地點的不同有側裝式磁翻板液位計,頂裝式液位計。
干系標準:HG/T 21584-1995 磁性液位計
實用范圍:廣泛運用于石油加工、食品加工、化工、活性炭投加安裝、石灰投加體系、高錳酸鉀投加裝備、加藥裝備、制藥、電力、造紙、冶金、船舶和鍋爐等范疇中的液位丈量、控制與監測。
優點:磁性浮子液位計可以做到高密封,防泄漏和實用于低溫、高壓、耐腐化的場合。對低溫、高壓、有毒、不利、強腐化介質更顯其出色性。
缺陷:磁性浮子與介質直接交往,浮球密封要求要嚴厲,不克不及丈量粘性介質。磁性質料如退磁易招致液位計不克不及正常事情,翻板容易卡死,形成無法遠傳指示。
3:靜壓液位計
原理:壓力傳感器深化或交往被丈量液體時,將遭到的介質壓力P與被丈量液體的液位的高度h成恰比例,且線性度很高:
即:P=ρgh此中:
ρ:被丈量介質的密度(kg/m3)
g:當地的重力增速率(m/s2)
h:被丈量液體的高度(m)
關于一定的被丈量介質和同一個地點,ρ和g均為常數。很容易取得:h=P/(ρg)
外表的表達式就是液位變送器事情原理中的中心公式。
經過安裝在容器底部的變送器探頭(外表裝有傳感器)檢測到和液位高度成恰比的壓力并轉換成電信號,傳輸到儲液容器上的轉換單位,經過轉化把這種和液位高度干系的電信號變成4~20mA的標準信號并輸入。
靜壓液位計有底裝式,投入式。
靜壓液位計僅僅用于罐類與大氣相通的液位液位丈量,假如罐內有壓力則應該接納壓差式液位計。
優點:靜壓與液位成恰比,因此使用壓力表丈量基準面上液柱的靜壓就可測得液位。普及范圍廣,容易校準。
缺陷:由于其受介質密度和溫度影響很大,以是常常精度比力差,而為消弭這些影響,必要很多其他測試儀表,后果搭建一套完滿的靜壓丈量體系價格很高。
4:差壓式液位計
原理:差壓液位變送器是經過丈量上下壓力差,再由轉換部件轉換成電流信號傳送到控制室的電器元件。差壓式液位計主要用于密閉有壓容器的液位丈量。差壓的輕重相反代表了液位高度的輕重。用差壓計丈量氣、液兩相之間的差壓值來得知液位上下。
用差壓變送器丈量液位時,由于差壓變送器安裝的地點不同,正壓和負壓導壓管內充溢了液體,這些液了解使差壓變送器有一個安穩的差壓。在液位為零時,形成差壓計指示不在零點,而是指示正或負的一個指示偏差。
為了指示準確,消弭這個安穩偏差,必要把零點舉行向下或向上挪動,也就是舉行'零點遷徙'。這個差壓值就稱為遷徙量。假如這個值為正,即稱體系為正遷徙;假如為負,即體系為負遷徙;假如這個值為零時,即為無遷徙。
使用范圍:該產物具有可靠的功能和優秀的丈量水平。尋常實用于水基介質、原油或其他液位物位的丈量。當使用浸入法丈量并控制液位時,使用標準輸入信號的液位變送器是很便利的:可以與數控儀表直接聯用,并且具有互換性。
優缺陷同靜壓液位計
5:浮球液位計
原理:
浮球液位計布局主要基于浮力和靜磁場原理計劃消費的。帶有磁體的浮球(簡稱浮球)在被測介質中的地點受浮力作用影響:液位的厘革招致磁性浮子地點的厘革。浮球中的磁體和傳感器(磁簧開關)作用,使串聯入電路的元件(如定值電阻)的數目產生厘革,進而使儀表電路體系的電學量產生改動。也就是使磁性浮子地點的厘革惹起電學量的厘革。
經過檢測電學量的厘革來反應容器內液位的情況。該液位計可以直接輸入電阻值信號,也可以共同使用變送模塊,輸入電流值(4~20mA)信號;同時共同其他轉換器,輸入電壓信號大概開關信號。從而完成電學信號的長程傳輸、分析與控制。
注意:被測介質不應含有鐵磁性雜質。
浮球液位計有以下三種安裝辦法:
1:側底安裝 2:頂置安裝 3:側側安裝
6:雷達液位計
原理:雷達液位計是一種基于時間行程原理的微波液位計,它是微波(雷達)定位武藝的一種運用。它是經過一個可以發射能量波(尋常為脈沖信號)的安裝發射能量波,能量波碰到停滯物反射,由一個吸收安裝吸收反射信號。依據丈量能量波活動歷程的時間差來確定物位厘革情況。由電子安裝對微波信號舉行處理,終極轉化成與物位干系的電信號。
在微波物位丈量裝備中,使用的能量波通常是頻率為8.3GHz(大多在6GHz支配,也有更高頻率的)的高頻電磁波。該裝備使用的能量波是脈沖能量波。尋常脈沖能量波的最大脈沖能量為1mW支配(均勻功率為1μW支配),不會對其他裝備以及職員形成輻射損傷。
實用范圍及特點:雷達液位計用于對液體、漿料及顆粒料的物位舉行非交往一連丈量,實用于溫度、壓力厘革大、有惰性氣體或蒸汽存在的場合。它接納微波脈沖(PTOF)的丈量辦法,并可在產業頻率波段范圍內正常事情。波束能量低,可安裝于種種金屬、非金屬容器或管道內,對人體及情況均無損傷。
優點:
1、無盲區,高精度
2、不必要傳輸介質,不受壓力厘革、真空、溫度厘革、惰性氣體、煙塵、蒸汽等情況影響,能用于揮發介質的丈量。
3、輸入信號為4mA~20mA/HART協議,標定笨重、經過數字液晶體現輕松完成現場標定利用,經過軟件完成簡便的組態設定和編程
4、可用于低溫工況,高達200℃歷程溫度,當接納低溫延伸天線時可達350℃。
缺陷:價格昂貴,儀表必要設置的參數較多;天線不慎沾上介質會報錯;如有結冰征象需算賬天線;最初安裝必要罐類無介質。
7:電容式液位計
原理:
電容式液位計的丈量原理,振蕩電路的振蕩頻率和電容值有關,物位的改動惹起體系電容的厘革,進而改動振蕩電路的振蕩頻率。傳感器中的振蕩電路可以把液位厘革惹起的電容量改動轉換為頻率的厘革,并送給電子模塊,經過的盤算分析處理后轉換為工程量體現出來,從而完成了液位的一連丈量。
它由傳感器、二次儀表以及其他附件構成。傳感器放在罐頂,探極垂直伸進罐內,二次儀表放在其他切合的場合。傳感器把液位的厘革轉變成與之對應的電脈沖信號,遠傳給二次儀表處理體現液位高度,并有高/低限報警和4~20mA變送輸入,實用于液體/固體物料作物位高度體現、報警、控制和遠傳體現或構成體系。
實用范圍與特點:
優點:布局簡便、安裝便利、功能可靠的優點;同時電極為不銹鋼質料制造、耐腐化性強、絕緣和導電性物料均能使用,且維修量小。
缺陷:介電常數需安定,不然會有較大偏差。不適于介電常數或物料濕度厘革過大的場合及物料顆粒大于15mm而不克不及與電極精良交往的固體介質。
該液位計可廣泛的使用于石油、化工、電力、冶金、食品、環保等產業部分對啟齒或有壓容器中的物位舉行監測。
8:射頻導納液位計
原理:
射頻導納是一種從電容式提高起來的、防掛料、更可靠、改準確、實用性更廣的新型物位控制武藝,是電容式物位武藝的晉級。所謂射頻導納,導納的涵義為電學中阻抗的倒數,它由電阻性因素、電容性因素、敏感因素綜合而成,而射頻即高頻無線電波譜,以是射頻導納可以了解為用高頻無線電波丈量導納。
儀表事情時,儀表的傳感器與灌壁及被測介質構成導納值,物位厘革時,導納值相應厘革,電路單位將丈量導納值轉換成物位信號輸入,完成物位丈量。使得產物防掛料(傳感器粘附之物料稱為掛料)功能更好、事情更可靠、丈量改準確、實用性更廣的物位控制武藝。
主要由傳感器模塊、電子模塊和別的一些毗連器件構成。傳感器單位主要包含三局部:丈量探極、屏蔽極及接地端。被測物料的高度反應為丈量探極與容器壁間導納的厘革情況,當物料抵達開關事情點時,電子單位作出反響,驅動繼電器舉措,輸入開關信號。
屏蔽極可避免由于電極上有掛料而產生誤舉措信號,僅當物料真正到達設置點時,才輸入開關控制信號。
實用范圍及特點:
微波物位控制器接納優秀的射頻導納武藝,克制了電容式物位開關不克不及消弭導電掛料影響的缺陷。具有如下特點:
通用性強:實用于種種場合,可檢測顆粒、飛灰、導電、非導電液體、濃厚物料;
抗粘附電路:優秀的抗粘附電路計劃,可以消弭物料的粘附而產生虛偽錯誤信號;
失電保護形式:低位或高位妨礙報警?,F場可調。
廣泛實用于液體、漿體、粉塵、料位以及兩種液體界位的報警與控制??稍鲩L現場事情形態指示,是一種性價比極高、安定可靠的物位開關。
9:磁致伸縮液位計
原理:
磁致伸縮液位計的傳感器事情時,傳感器的電路局部將在波導絲上勉勵出脈沖電流,該電流沿波導絲轉達時會在波導絲的周圍產生脈沖電流磁場。在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子,此浮子可以沿測桿隨液位的厘革而上下挪動。
在浮子內里有一組永世磁環。當脈沖電流磁場與浮子產生的磁環磁場相遇時,浮子周圍的磁場產生改動從而使得由磁致伸縮質料做成的波導絲在浮子地點的地點產生一個改動波脈沖,這個脈沖以安穩的速率沿波導絲傳回并由檢出機構檢出。經過丈量脈沖電流與改動波的時間差可以準確地確定浮子地點的地點,即液面的地點。
優點:磁致伸縮液位計精度較高,實用于油類液體,可測油水分界面。
缺陷:磁致伸縮型液位計由于其交往的丈量辦法和較高的安裝、維護要求,以是市場普及不廣。
10:超聲波液位計
原理:
超聲波液位計是經過一個可以發射能量波(尋常為脈沖信號)的安裝發射能量波,能量波碰到停滯物反射,由一個吸收安裝吸收反射信號。
依據丈量能量波活動歷程的時間差來確定物位厘革情況。由電子安裝對微波信號舉行處理,終極轉化成與物位干系的電信號。一次探頭向被測介質外表發射超聲波脈沖信號,超聲波在傳輸歷程中碰到被測介質(停滯物)后反射,反射歸來回頭的超聲波信號經過電子模塊檢測,經過自用軟件加以處理,分析發射超聲波和回波的時間差,團結超聲波的轉達速率,可以準確盤算出超聲波轉達的旅程,進而可以反應出物位的情況。
超聲波液位計屬于聲波,必要有傳輸介質,以是會受罐內溫度壓力的影響。
優點:無機器傳動局部,可靠性高,屬于非交往丈量,且不受液體粘度、密度等影響。
缺陷:有丈量盲區,罐內有壓力不保舉接納,不成測易揮發性介質。
11:伺服式液位計
原理:
伺服式液位計基于浮力均衡的原理,由微伺服電動機驅動體積較小的浮子,能準確地測出液位等參數。當液位計事情時,浮子作用于細鋼絲上的重力在外輪鼓的磁鐵上產生力矩,從而惹起磁通量的厘革。
輪鼓組件間的磁通量厘革招致內磁鐵上的電磁傳感器(霍爾元件)的輸入電壓信號產生厘革。其電壓值與儲存于CPU中的參考電壓比擬力。當浮子的地點均衡時,其差值為零。當被測介質液位厘革時,使得浮子浮力產生改動。其后果是磁耦力矩被改動,使得帶有溫度補償的霍爾元件的輸入電壓產生厘革。
該電壓值與CPU中的參考電壓的差值驅動伺服電動機轉動,調停浮子上下挪動重新到達均衡點。整個體系構成了一個閉環反應回路,其準確度可達±0.7mm,并且,其本身帶有的掛料補償功效,可以補償由于鋼絲或浮子上附著被測介質招致的鋼絲張力的改動。
儀表經過浮子檢測浮力,經過丈量鋼絲檢測張力并以長度丈量液位。
優點:不僅可以丈量介質液位,同時還具有密度丈量功效、油水界面丈量功效、介質的均勻密度和密度分布丈量功效。
缺陷:當丈量介質濃厚度較高,存在掛壁及粘黏的特性時,伺服液位計在丈量上會存在較大的丈量偏差,不太合適使用在此類介質的液位丈量上。
12:音叉液位計開關
原理:音叉式物位控制器是一種新型的物位開關。它是使用音叉振動的原理計劃制造的。它是在音叉物位開關的以為棒底座,透過壓電晶片驅動音叉棒,并且由別的一壓電晶片承受振動訊號,使振動訊號得以循環,并且使以為棒產生共振。
當物料與以為棒交往時,振動訊號逐徐徐小,直到中止共振時,控制電路會輸入電氣接點信號。由于以為棒感度由前端向后座依次減弱的天然原理,以是當桶槽內物料與桶周圍向上會萃,觸及以為棒底座〈后部〉或排料時,均不會產生錯誤訊號。
簡便的說,音叉在壓電晶體勉勵下產活力器振動,這種振動具有一定的頻率和振幅。當音叉被液體或固體浸沒時,音叉的振動頻率和振幅將產生厘革。這個頻率厘革由電子線路檢測出來并輸入一個開關量。
實用范圍及特點:音叉物位開關是一種新型的物位開關。幾乎實用于一切液體介質,同時也實用于丈量能自在活動的中等密度的固體粉末或顆粒。由于音叉物位開關基本沒有活動部件,機器磨損比力下,因此無需維護和調停,使用簡一便利。
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