第12章 物位检测技术

第12章物位检测技术•物位是液位、料位、界位的总称。•①液位：指设备和容器或自然界的河、湖、水库中液体介质表面的高低，液面一般是水平的。•②料位：指设备和容器或仓库、场地中所储存的块状、颗粒或粉末状固体物料的堆积高度。一般固体物料在自然堆积时料面是不平的，且存在空隙。•③界位：指同一容器中，两种密度不同且互不相溶的物质分界面的位置，包括液—液相界面、液—固相界面等。12.1物位检测的分类物位检测总体上可分为直接检测和间接检测两种方法。1．直读式物位检测2．静压式物位检测3．浮力式物位检测4．机械接触式物位检测5．电气式物位检测6．其他物位检测方法12.2液位检测方法一、直接测量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，如图所示。图12-1玻璃管液位计1—观察管；2—标尺；3—旋塞阀二、静压式液位检测1．工作原理ABPPPHg静压式检测方法压力表式液位计2．零点迁移（1）零点正迁移（2）零点负迁移PHghg零点正迁移A0121PPgHghB022PPgh零点负迁移三浮力法液位检测1．恒浮力法测量液位的原理重锤式直读浮子液位计图2π4DFhg2π4DFHg2．变浮力法测量液位的原理变浮力法测量液位的原理CXWAgh()()CXXWAghhX()CAghXAg四、电学法液位检测1．电阻式液位计电阻式液位计1—电阻棒；2—绝缘套；3—测量电桥2．电感式液位计电感式液位计利用电磁感应现象，液位变化引起线圈电感变化，感应电流也发生变化。电感式液位计既可进行连续测量，也可进行液位定点控制。电感式液位计1、3—上下限线圈；2—浮子3．电容式液位计电容式液位计利用电容两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起电容量变化的关系进行液位测量，依此原理还可进行其他形式的物位测量。电容式物位计的工作原理五、超声波液位检测超声波在传播中遇到相界面时，有一部分反射回来，另一部分则折射入相邻介质中；但当它由气体传播到液体或固体中，或者由固体、液体传播到空气中时，由于介质密度相差太大而几乎全部发生反射。单探头超声波液位计六、激光液位检测激光是一种单色性、方向性极好，且亮度极高的相干光。激光式液位检测仪由激光发射器、接收器及控制电路组成。反射式激光液位检测原理图1—激光发射器；2—上液位接收器；3—下液位接收器七、光纤液位检测光纤液位传感器的具体组成包括接触液体后光反射量的检测器件即光敏感元件，传输光信号的双芯光纤，发光、受光和信号处理的接收装置。光纤液位传感器工作原理12.3料位检测方法一、重锤探测法重锤探测法原理示意图如图12-14所示。图12-14重锤探测式料位计1—重锤；2—伺服电机；3—鼓轮二、称重法一定容积的容器内，物料重量与料位高度应当是成比例的，因此可用称重传感器或测力传感器测算出料位高低。这种检测方法计算出的高度与物料成分有关。称重式料位计1—支承；2—称重传感器三、电气法1．电阻式料位计电阻式料位计在料位检测中一般用作料位的定点控制，因此也称作电极接触式料位计，其测量原理如图12-16所示。电极接触式料位计1—绝缘套；2、3、4—电极；5—信号器；6—金属容器壁2．电容式料位计电容式料位计在测量时，物料的温度、湿度、密度变化或掺有杂质时，会引起介电常数变化，产生测量误差。02π()ln(/)LCLDdxLCHCL电容式料位1—金属电容；2—测量电极；3—辅助电极；4—绝缘套四、声学法音叉式料位计是由音叉、压电元件及电子线路等组成。音叉式料位计六、物位开关