料位计种类及实际应用.ppt

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1、料位计种类及实际应用仪控一班：丁伟宁主要内容概述电容式液位测量超声波物位测量雷达物位测量射频导纳式料位计概述在热工检测中，我们常把开口容器或密封容器中液体介质液面的高低称为液位；把两种液体介质分界面的高低称为界面；把固体粉状或颗料物在容器中堆积的高度称为料位。而物位则是液位、界面和料位的总称。什么叫物位什么叫物位计将用来检测液位的仪表称为液位计；把检测分界面的仪表称为界面计；把用来检测固体料位的仪表称为料位计，它们统称为物位计。概述物位检测的目的物位检测为保证生产过程的正常运行，如调节物料平衡、掌握物料消耗数量、确产品产量

2、等提供可靠依据。在现代工业生产自动化过程监测中物位检测占有重要的地位。概述液位测量的工艺特点液面是一个规则的表面，但当物料流进、流出时，会有波浪，或者在生产过程中出现沸腾或起泡沫的现象。大型容器中常会出现液体各处温度、密度和粘度等物理量不均匀的现象。容器中常会有高温、高压，或液体粘度很大，或含有大量杂质、悬浮物等。概述物料自然堆积时，有堆积倾斜角，因此料面是不平的,难以确定料位高度。物料进出时，又存在着滞留区（由于容器结构而使不易流动的死角处，叫做滞留区），影响到物位最低位置的测准。储仓或料斗中，物料内部可能存在大的孔隙，

3、或粉料之中存在小的间隙，前者影响料位测量的工艺特点概述界位测量中最常见的问题是界面位置不明显，浑浊段的存在也影响测准。对物料储量的计算，而后者则在振动或力、湿度变化时物位也随之变化。概述物位测量仪表的分类按其工作原理可分为以下几种：概述电容式：物位测量仪表超声波：式物位测量仪表雷达波：式物位测量仪表射频导纳：料位测量仪表电容式物位计电容物位计：将物位的变化转换成电容量的变化来进行物位测量的仪表。组成：传感器、电容检测两大部分。电容式物位计适用于各种导电、非导电液体的液位或粉状料位的远距离连续测量和指示，也可以和电动单元组合

4、仪表配套使用，以实现液位或料位的自动记录、控制和调节。由于它的结构简单，没有可动部分，因此应用范围较广。电容式物位计结构：两个同轴圆筒电极组成的电容器。导电介质用电容式物位计当液位高度为0时，传感器电容量C0为电容式物位计导电介质用电容式物位计原理：基于圆筒形电容器的电容值随物位而变化。当液位变化，园筒形电极一部份被物料浸没，浸没深度H，极板间存在两种介质的介电常数ε1(原设有中间介质介电常数)、ε2(被测物料的介电常数),将引起电容量的变化CH。电容式物位计导电介质用电容式物位计电容式物位计导电介质用电容式物位计液位由0

5、增加到H，传感器电容变化量△C为：D0>>D，且ε＞ε0′电容式物位计导电介质用电容式物位计实现形式：①测量导电液体液位时：等效电路如图。c11c12c2电容式物位计导电介质用电容式物位计实现形式：②测量导电液体液位时：等效电路如图。c11c12c2电容式物位计检测电路：电容式物位计主要由电极（敏感元件）和电容检测电路组成，由于电容变化量小，因此准确检测电容量是物位检测的关键。常见的电容检测方法有交流电桥法、充放电法、谐振电路法。可以输出标准电流信号，实现远距离传送。注意：电容量的检测一般须用交流电源，电源频率高，有利于比

6、较容抗间的差别，但若频率过高，寄生电容影响大，反而不利于检测。以单臂桥式电路为例：导电介质用电容式物位计电容式物位计导电介质用电容式物位计检测电路：如图：电容式物位计导电介质用电容式物位计特点电容式物位计一般不受真空、压力、温度等环境条件的影响；安装方便，结构牢固，易维修；价格较低。但是不适合于以下介质：如介质的介电常数随温度等影响而变化、介质在电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等情况。电容式物位计非导电介质用电容式物位计若被测介质是粘性非导电液体，其测量结果也会受到虚假液位的影响，但一般很小，可以忽略。电容式物位计固体

7、物料用电容式物位计因为固体摩擦较大，容易“滞留”，所以一般不用双层式电极。对于非导电固体料位，可采用以电极棒和容器壁为两电极、以被测物料作为电介质的电容器来测量。如果容器为圆筒形，电容变化量为对于像钢筋水泥料仓的料位测量，用钢丝绳及仓库钢筋作为容器的两极，以测量非导电物料的料位。钢丝绳对地及钢筋用绝缘材料加以绝缘。电容式物位计固体物料用电容式物位计在使用时主要应注意以下几点：电极必须垂直安装，安装前要校直。注意不要把电极安装在管口、孔、凹坑等里面，以防止介质停留而造成误动作。仪表的同轴电缆芯线不允许进水，必须严格予以注意。

8、同轴电缆不许切断或加长，因为在校验中已计入初始电容量，否则将影响零点和整个线性。当被测介质改变后，需重新调整仪表。当周围温度与调整时的温度偏离过大时，则必须重新调整仪表。电容式物位计射频导纳液位计(去除挂料影响的电容式液位传感器)电容式物位计射频导纳液位计挂料的等效阻抗为：通过分析传输电流的波动方程，得