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1、吹气法液位检测装置及其应用王美华,等参考文献声流量计[M].北京:化学工业出版社,20011SandersonML,YeungH.Guidelinefortheuseofultrasonicnon-inva-4HojoltP.Installationeffectsonsingleanddualbeamultrasonicflowmeterssivemeteringtechniques[J].FlowMeasurementandInstrumentation,[A].Proc.Int.Conf.onFlowMeasurementinMid80S[C].NEL,2002(
2、13):125~142Glasgow,UK,19862BakerRC.Flowmeasurementhardbook,Chapter13UltrasonicFlowme-ters[M].CambridgeUniversityPress,2000:329收稿日期:2003-07-02。3蔡武昌,孙准清,纪纲.流量测量方法和仪表的选用,第10章超作者蔡武昌,男,1929年生,1951年毕业于大同大学,教授级高级工程师。吹气法液位检测装置及其应用AirBlowingBasedLevelDetectingDeviceandItsApplication王美华赵文达官本诚(上海光
3、华仪表厂,上海200011)摘要简述吹气法检测液位的基本原理、用途以及UCA(H)系列核安全级吹气装置的结构和应用。综述了国内外在吹气法测量液位领域的研究发展概况。关键词液位测量吹气法检测装置AbstractThebasicprinciple,usageofairblowingbasedleveldetection,andthestructureandapplicationofUCA(H)typenuclearsafetyclassairblowingdevicearedescribedbriefly.Thegeneralinformationofresearchan
4、ddevelopmentofairblowingbasedlevelmeasurementareaispresentedcom-prehensively.KeywordsMeasurementoflevelAirblowingDetectingdevice得容器中的液位、密度、界面等参数。0引言吹气法检测液位是一种很经典的测量方法,结构简单可靠,特别是在被测介质有腐蚀性、放射性、引压管易堵塞(当采用差压法时)、敏感部件易被粘附等特殊情况下,吹气装置是一种合适的选型。我国核工业某些工程早期采用杆式仪表,近年来吹气法测量装置在国内外核工业领域及船用仓储计量等方面获得广泛应
5、用。1基本原理吹气法基本原理如图1所示,净化气源经过流量图1吹气法基本原理图测控,恒定地吹入导压管。开始时,调整减压阀,使吹气压力大于介质的压力,这时吹气压力将充满导压管¹液位和差压变送器的正压室,并且应使吹入的气体缓慢地对于开口容器:从容器中鼓泡排出液面,一般每分钟最多几十个小气p1p1=C#h,h=(1)C泡,即可满足要求。由于从导压管排出的气体流量很对于密闭容器:小,导压管内气体压力与导压管口的液体介质压力相p1-p0等,这时差压变送器(或压力变送器)所反映的差压(压p1=Ch+p0,h=C(2)力)就是被测液位的压力。通过压力的准确检测而获315自动化仪表6第
6、25卷第3期2004年3月式中:p1为变送器T1的压力;C为介质重度;h为液位º起传递压力作用,通过测量压力而获得液位。高度(未计固定的起始液位);p0为密闭容器顶部压在这种测量方法中,控制净化气流量的恒定是非力。常关键的。流量测控是通过流量控制器来实现的,其º密度修正原理如图3所示。当介质密度产生变化,或因温度变化而引起密度变化时,须增加两根吹气管及变送器T2,检测介质密度,从而修正液位的数值。$p2$p2=C#h1,C=(3)h1式中:$p2为密度测量变送器T2差压值;h1:密度测量吹气管固定液位差值。将式(3)代入式(1)中,得p1p1h==h1(4)$p2/h
7、1$p2图3流量控制器原理图通过运算可即时获得h值。当液位上升时,引起压力pc增大,使转子流量计»界面前后的差压值$p=pb-pc减小,导致流量q减小,引测界面原理如图2所示。起pb增大,针阀处间隙增大,从而使流量增大。形成C1#h1+C2#h2=$p3,h3=h1+h2一个简单的有差调节系统,保持吹气流量q的恒定。2结构及应用1997年,上海光华仪表厂与北京核工业第二研究设计院共同为某核工程研制的UCA(H)系列核安全级吹气装置,该装置通过了抗地震试验,已在核工程包括核电站中初步应用。国内一些油轮的仓储液位计量,目前采用的多是国外的吹气装置。今后我
