物位测量仪表教学文案.doc
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1、物位测量仪表精品文档课题:物位测量仪表和仪表选用一、课题:物位测量仪表和仪表选用二、教学目的:通过物位测量仪表和仪表选用课程的学习,使大家了解目前测量物位仪表的种类及特点。对于常用用差压变送器测量容器液位,熟悉液位测量的原理及计算方法。初步了解物位仪表在选型时所注意的要点。 三、教学重点:1、各种物位仪表工作原理及特点介绍;2、差压变送器测量容器液位工作原理及计算。四、教学难点:1、物位仪表选用所遵循的要点。五、布置作业:1、用差压变送器测量容器液位计算。如图所示,通过双法兰差压变送器测量容器液位,已知P0=3.0MPa,液=900kg/m3,硅=930kg/m3,h1=1m,h2=2.5m,
2、H=1m求差压变送器的量程和迁移量.解:差压液位计的量程PP=H液g=1*900*9.8=8820Pa当液位最低时,正压室受力为:P+=P0+硅h1g=3*1000000+1*930*9.8=9114+3*1000000负压室所受压力:P-=P0+h2硅g=3*1000000+2.5*930*9.8=22785+3*1000000于是迁移量:P=P+-P-=-13671Pa,因P+p1,于是:P+=P气+Hp1g+H1p2g,P-=P气+H2p2g,则P=P+-P-=g(HP1-P2(H2-H1),当H=0时,P=-p2g(H2-H1),因此,要使H=0时,差压计输出为0,则应对仪表进行“零点
3、负迁移”,其迁移差为:p2g(H2-H1),仪表的量程为Hmaxp1g。3、有零点正迁移如图3(3)进行液位测量 时,差压计安装的位置低于液位零位,即使H=0,差压计仍受到一个固定的正差压的作用,设容器的气相压力为P气,被测介质的密度为p,则作用于差压计的差压为P=P+-p-=P气+pg(H+H1)P气=(H+H1)pg,当H为0时,P=H1pg,因此要使H=0时,差压计的输出 为0,必须进行正迁移,迁移量是H1pg,量程为Hmaxpg。综上所知,“零点迁移”的实质只是同时改变仪表量程的上、下限,而不改变量程的大小。4、法兰式差压变送器测量液位为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及粘度大,易
4、凝固等介质液位时,导压管被腐蚀,被堵塞的问题,使用法兰变送器测量液位。如图4,作为敏感元件的金属膜盒1经毛细管2与变送器的测量室相通。在膜盒,毛细管和测量室的组成的密封系统内充入硅油,为传压介质。法兰式差压变送器按其结构形式可分为单法兰式及双法兰式两种,而法兰的构造形式又有平法兰和插入式法兰之分。例:如图所示,通过双法兰差压变送器测量容器液位,已知P0=3.0MPa,液=900kg/m3,硅=930kg/m3,h1=1m,h2=2.5m,H=1m求差压变送器的量程和迁移量.解:差压液位计的量程PP=H液g=1*900*9.807=8826.3Pa当液位最低时,正压室受力为:P+=P0+硅h1g
5、=3*1000000+1*930*9.807=9120.51+3*1000000负压室所受压力:P-=P0+h2硅g=3*1000000+2.5*930*9.807=22801.27+3*1000000于是迁移量:P=P+-P-=-13680.71Pa,因P+P-故为负迁移仪表的测量范围为-13680.71-(-13680.71+8826.3)=-4854.4Pa第五节:其他物位测量仪表一、电式液位计电式液位计有电容液位计、电阻液位计、电接触液位计。电容式液位时是置于液体中的电容,其电容值随液位高低而变化来进行测量的液位测量仪表,它由传感器和电容检测两大部分组成,其特点是仪表轻巧,测量滞后小,
6、能远距离指示、线路复杂,成本高。电容法:用于测量非导电液体的电容法原理如图41所示4。图41中,电容由两块同心的圆柱面极板组成,其电容量CH为上式中:1被测液体的相对介电常数;2气相介质的相对介电常数;H电容传感器浸入液体的深度(m);l电容传感器垂直高度(m);R内极板圆柱底面半径(m);r外极板圆柱底面半径(m)。由于R、r、l等都是固定值,只要利用1、2、CH就能计算出液位H。图42是用于测量导电液体的电容法原理4,其公式推导略。电容式液位仪价格较低,安装容易,且可以应用于高温、高压的场合。但电容液位仪测量重复精度较低,需定期维修和重新标定,工作寿命也不是很长。电阻式液位计,是置于液体中
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