1、液位计原理以及分类,李伯斌 2017.12.28,物位,物位,液位：液体介质液面的高低称为液位,01,02,料位：容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 .,界位：液体-液体，液体-固体的分界面的高低,03,液位计的选用因素,温度、压力、安装条件、液位的变化速度等,被测物质的物理、化学性质,测量范围、精度、安全防腐 、 显示方式、 远距离指示、可靠性等,测量和控制要求,液位计的种类及原理,按其工作原理可分为下列几种类型： 1）人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体液位测量的基本方法。2）直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。3) 静压式 它根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静压力的变化的原理
2、测量物位。 4) 非接触式液位计 核辐射式 它根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度变化而变化的原理来测量液位。5）雷达液位计 波的反射原理,直读式:直接测量是一种最为简单、直观的测量方法，它是利用连通器的原理，将容器中的液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺读出液位高度,直读式液位计的类型,玻璃管液位计.,1,2,1,3,1,1,玻璃板液位计.,磁翻板液位计 .,玻璃管、玻璃板液位计在CPC应用,STU,天然气分液罐,注水泵,磁翻板液位计,磁翻板液位计和被测容器形成连通器，保证被测量容器与测量管体间的液位相等。当液位计测量管中的浮子随被测液位变化时，浮子中的磁性体与显示条上显示
3、色标中的磁性体作用，使其翻转，红色（或其他颜色）表示有液，白色表示无液，以达到就地准确显示液位的目的。,磁翻板液位计,磁翻板液位计,磁翻板液位计,开闭排,消防泵 柴油储罐,STU,应用,磁翻板液位计,磁翻板液位变送器,磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定
4、的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。,压磁传感器,磁致伸缩线,依据液体重量所产生的压力进行测量。由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比（P= gh ），因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。,静压式液位计,15,多用直接测量容器底部压力的方法。如图所示，测压仪表通过导压管与容器底部相连，由测压仪表的压力指示值，便可推知液位的高度 。,其关系为 式中 P测压仪表指示值 H液位的高度液体的密度g重力加速度,压力表测量液位原理,敞口容器,16,式中 P0、P+分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。
5、,测量容器底部压力，除与液面高度有关外，还与液面上部介 质压力有关，其关系为,密闭容器,17,正迁移,变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0）不在同一水平位置,正、负压室的压力分别为,正、负压室的压差为,当被测液位H=0时，P=h1g 0，从而使变送器在H=0时输出电流 大于4 mA；H=Hmax时，输出电流大于20 mA。,18,零点迁移,（1）压力表安装位置与容器底部不在同一高度 （2）导压管存在液柱,无迁移,特征：差压变送器的正压室取压口正好与容器的最低液位（Hmin=0）处于同一水平位置。作用于变送器正、负压室的差压P与液位高度H的关系为P=Hg。 当H =0时，正负压室的差压P=0
6、，变送器输出信号为4mA 当H= Hmax时，差压Pmax=gHmax，变送器的输出信号为20 mA，,19,负迁移,差压变送器的正、负压室的压力分别为,正、负压室的压差为,当被测液位H=0时，P=-（h2-h1）2g0，使变送器在H=0时输出电流小于4 mA；H=Hmax时，输出电流小于20 mA,20,法兰式差压变送器测量液位示意图,1法兰式测量头；2毛细管；3变送器,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，应使用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器，如下图所示。,用法兰式差压变送器测量液位,静压式液位计在CPC的应用,乙酸罐,
7、注水泵,非接触液位计, 射线液位计 工作原理：放射性同位素能放出射线粒子流。粒子流能穿透一定厚度的物质。粒子流克服碰撞和阻力，消耗动能，如果动能不等于0，射线就能穿透物质。入射强度，随介质厚度的增加，射线强度按指数规律缩减。,适用范围： 特别适用于存在淋雨、液滴及液面波动的高压容器内的液位测量。 适用于高温、高压、腐蚀性强、毒性大、烟雾大等一般仪表仪表不能或难以使用的复杂、恶劣工况下料位的测量,非接触液位计,非接触液位计,雷达液位计,雷达液位计的电磁脉冲以光速沿导波管，当遇到被测介质表面时，雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置，发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，经计算得出液位高度。,雷达液位计,谢谢,
