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物位检测方法及仪表 第一页，共二十二页，2022年，8月28日 第三章 检测仪表及传感器 第二页，共二十二页，2022年，8月28日 知识结构 第5章 自动控制仪表 第6章 执行器 第2章 过程特性 第3章 检测仪表与传感器 第4章 显示仪表 第1章自动控制系统基本概念 第7章 简单控制系统 第8章 复杂控制系统 第9章 新型控制系统 第10章 计算机控制系统 昆明理工大学 第三页，共二十二页，2022年，8月28日 压力检测方法及仪表 本章内容 物位检测方法及仪表 流量检测方法及仪表 温度检测方法及仪表 数字式显示记录仪表 昆明理工大学 第四页，共二十二页，2022年，8月28日 第四节 物位检测方法及仪表  第三章 检测仪表与传感器 昆明理工大学 第五页，共二十二页，2022年，8月28日 物位检测方法 应用浮力原理检测物位 应用静压原理检测物位 应用超声波反射检测物位 物位检测仪表 超声波物位计 本章主要内容 昆明理工大学 第六页，共二十二页，2022年，8月28日 物位-----指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒 物的料位和两种不同液体介质分界面的总称 液位――容器中的液体介质的高低 料位――容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 物位检测的作用 ①确定容器中的贮料数量，以保证连续生产的需要或进行经济核算； ②为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内； ③对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全、正常进行。 物位的基本概念 昆明理工大学 第七页，共二十二页，2022年，8月28日 应用浮力原理检测物位 应用静压原理检测物位 应用超声波反射检测物位 物 位 检 测 方 法 昆明理工大学 第八页，共二十二页，2022年，8月28日 应用浮力原理检测物位 利用漂浮于液面上的浮标或浸没于液体中的浮筒对液位进行测量的。当液位变化时，前者产生相应的位移，而所受到的浮力维持不变，后者则发生浮力的变化。因此，只要检测出浮标的位移或浮筒所受到的浮力的变化，就可以知道液位的高低。 恒浮力法液位测量示意图 测量原理 昆明理工大学 第九页，共二十二页，2022年，8月28日 应用静压原理检测物位 压力表测量液位原理 通过液柱静压的方法对液位进行测量的。 敞口容器：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ρ—液体的密度g—重力加速度 式中 PA、PB——分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。 密闭容器：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 昆明理工大学 第十页，共二十二页，2022年，8月28日 差压变送器测量液位时的零点迁移问题（重点） 安装位置条件不同存在着仪表零点迁移问题 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ΔP与液位高度H的关系为ΔP=Hρg。 当H =0时，正负压室的差压ΔP=0，变送 器输出信号为4mA 当H= Hmax时，差压ΔPmax=ρgHmax， 变送器的输出信号为20 mA， 无迁移 昆明理工大学 第十一页，共二十二页，2022年，8月28日 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，ΔP=-（h2-h1）ρ2g<0，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 ΔP=Hρg 昆明理工大学 第十二页，共二十二页，2022年，8月28日 负迁移测量安装图 负迁移示意图 昆明理工大学 第十三页，共二十二页，2022年，8月28日 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，ΔP=h1ρg >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。 昆明理工大学 第十四页，共二十二页，2022年，8月28日 正迁移测量安装图 正迁移示意图 昆明理工大学 第十五页，共二十二页，2022年，8月28日 无迁移、正迁