第五章物位测量仪表ppt课件.ppt

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1、热工仪表修理工热工仪表修理工第五章第五章 物位物位测量仪表测量仪表莱钢培训中心莱钢培训中心 许月军许月军Mobile:15066348861E-mail:2严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第一节第一节 浮力式液位计浮力式液位计第二节第二节 差压式液位计差压式液位计第三节第三节 电容式物位计电容式物位计第四节第四节 电导物位传感器电导物位传感器第五节第五节 音叉物位计音叉物位计第六节第六节 微波物位计微波物位计第七节第七节 核辐射物位检测核辐射物位检测第五章第五章 物位测量仪表物位测量仪表 3严格执行突发事件上报制度

2、、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。物位物位：料位、液位和分界面的统称：料位、液位和分界面的统称。概述概述 物位检测的作用物位检测的作用确定容器中的贮料数量，以保证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；连续生产的需要或进行经济核算；为了监视或控制容器的物位，使为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定的范围内；它保持在规定的范围内；对它的上下极限位置进行报警，对它的上下极限位置进行报警，以保证生产安全、正常进行。以保证生产安全、正常进行。4严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处

3、理各类违纪行为或突发事件。在容器中液体介质的高低叫在容器中液体介质的高低叫液位液位。容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位。料位。测量液位的仪表叫测量液位的仪表叫液位计液位计，测量料位的仪表叫，测量料位的仪表叫料位计。料位计。测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表叫测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表叫界面计。界面计。在在物物位位检检测测中中，有有时时需需要要对对物物位位进进行行连连续续检检测测，有有时时只只需需要要测测量量物物位位是是否否达达到到某某一一特特定定位位置置，用用于于定定点点物物位位测测量量的的仪表称为仪表称为物位开关。物位开关。物位几个概念：

4、物位几个概念：概述概述 5严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。浮力式液位计浮力式液位计是基于物体在液体中受浮力作用是基于物体在液体中受浮力作用的原理工作的。浮子漂浮在液面上或半浸在液体中的原理工作的。浮子漂浮在液面上或半浸在液体中随液面上下波动而升降，浮子所在处就是液体的液随液面上下波动而升降，浮子所在处就是液体的液位。前者是位。前者是浮子法浮子法，后者是，后者是浮力法浮力法，是应用最广的，是应用最广的液位计。液位计。第一节第一节 浮力式液位计浮力式液位计6严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到

5、及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一、浮子式液位计一、浮子式液位计 浮子式液位计是一种维持力不变的即恒浮力浮子式液位计是一种维持力不变的即恒浮力式液位计。它是在液体中放置一个浮子，也称浮式液位计。它是在液体中放置一个浮子，也称浮标，可随液面变化而自由浮动。标，可随液面变化而自由浮动。浮子随液面的升降，通过绳索和滑轮带动指浮子随液面的升降，通过绳索和滑轮带动指针，便指示出液位数值。如果把滑轮的转角和绳针，便指示出液位数值。如果把滑轮的转角和绳索的位移，经过机械传动后转化为电阻或电感等索的位移，经过机械传动后转化为电阻或电感等变化，就可以进行液位的远传、指示记录液位值。变化，就可以

6、进行液位的远传、指示记录液位值。第一节第一节 浮力式液位计浮力式液位计7严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。浮力式液位计浮力式液位计 1-1-浮子；浮子；2-2-磁铁；磁铁；3-3-铁心；铁心；4-4-导轮；导轮；5-5-非导磁管；非导磁管；6-6-浮球；浮球；7-7-连杆；连杆；8-8-转动轴；转动轴；9-9-重锤；重锤；10-10-杠杆杠杆(a)(a)浮子式浮子式(敞口容器敞口容器)(b)(b)浮子式浮子式(密闭容器密闭容器)(c)(c)浮球式浮球式第一节第一节 浮力式液位计浮力式液位计一、浮子式液位计一、浮子式液

7、位计 8严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、磁翻转浮标液位计二、磁翻转浮标液位计 为克服玻璃管浮标液位计易为克服玻璃管浮标液位计易碎问题，在浮标上设置永久磁铁，碎问题，在浮标上设置永久磁铁，安装在非导磁不锈钢导筒内，它安装在非导磁不锈钢导筒内，它随导筒内的液位升降，借助于磁随导筒内的液位升降，借助于磁耦合作用，使导管外翻转箱内的耦合作用，使导管外翻转箱内的红白相间的翻板或翻球依次翻转。红白相间的翻板或翻球依次翻转。有液体的位置红色朝外，无液体有液体的位置红色朝外，无液体的位置白色朝外，因此红色就是的位置白色朝外，因

8、此红色就是液位所在，液位高度由标尺显示。液位所在，液位高度由标尺显示。第一节第一节 浮力式液位计浮力式液位计9严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。三、浮筒式液位计三、浮筒式液位计 浮子改成浮筒，将它浮子改成浮筒，将它半浸于液体之中，当液面半浸于液体之中，当液面变化时，浮筒被液体浸没变化时，浮筒被液体浸没的体积随着变化而受到不的体积随着变化而受到不同的浮力，通过测量浮力同的浮力，通过测量浮力的变化可以测量液位。的变化可以测量液位。1-1-浮筒，浮筒，2-2-杠杆，杠杆，3-3-扭力管，扭力管，4-4-芯轴，芯轴，5-5-

9、推杆，推杆，6-6-霍尔位移转换器霍尔位移转换器第一节第一节 浮力式液位计浮力式液位计10严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 测量原理测量原理：利用容器内液位变化时，由液柱高度产：利用容器内液位变化时，由液柱高度产生的静压也相应变化的原理工作的，用差压计测得生的静压也相应变化的原理工作的，用差压计测得的差压与液位高度成正比，常用来测量敞口容器和的差压与液位高度成正比，常用来测量敞口容器和密封容器的液位。密封容器的液位。使用注意事项使用注意事项：习惯上应使变送器输出信号与液：习惯上

10、应使变送器输出信号与液位相对应位相对应(如液位范围如液位范围0-0-H H，则差变输出的，则差变输出的I Iminmin正好对正好对应应0 0液位，而液位，而I Imaxmax对应对应H H)，使用时可能需对差压变送，使用时可能需对差压变送器进行零点迁移。器进行零点迁移。11严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一、敞口容器的液位检测一、敞口容器的液位检测如图所示，差压变送器两端差压如图所示，差压变送器两端差压P P为：为：P P=(=(h h+h h1 1+h h2 2)gg=hghg+Z Z0 0 (Z Z0 000

11、 )显然可由差压信号得到液位。但为使变送器输出信号显然可由差压信号得到液位。但为使变送器输出信号(这里这里是是4-20mA)4-20mA)正好对应液位正好对应液位(0-(0-H H)，要进行零点正迁移。，要进行零点正迁移。第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 12严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。为什么要进行零点迁移的实例说明为什么要进行零点迁移的实例说明 设前页图中设前页图中H H=0.5m=0.5m，h h1 1+h h2 2=0.2m=0.2m，则根据，则根据H H 选选DDZ-IIIDDZ-III差变量程为

12、差变量程为0 04.905kPa(0.59.81)4.905kPa(0.59.81)，而，而Z Z0 0=1.962kPa=1.962kPa。若不。若不迁移，则当迁移，则当h h=H H时，时，P P=6.867kPa=6.867kPa，I I0 020mA20mA，已超出差变，已超出差变正常使用范围。正常使用范围。需采取措施解决此问题：需采取措施解决此问题：方法一方法一：另选大量程差压变送器，缺点：会降低测量精度。：另选大量程差压变送器，缺点：会降低测量精度。方法二方法二：进行零点迁移。将变送器的零点正向迁移到：进行零点迁移。将变送器的零点正向迁移到Z Z0 0=1.962kPa=1.962

13、kPa的位置，迁移后，上、下限变为的位置，迁移后，上、下限变为1.962kPa1.962kPa和和6.867kPa6.867kPa，但量程不变，仍为，但量程不变，仍为4.905kPa4.905kPa，输出仍是，输出仍是4 420mA20mA。显然进行零点迁移方法为最佳显然进行零点迁移方法为最佳方案。方案。第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 13严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。特性曲线平移而曲线斜率不变称特性曲线平移而曲线斜率不变称为为零点迁移零点迁移。分为。分为零零点正迁移点正迁移（Z Z0 000）、零点负迁

14、移（）、零点负迁移（Z Z0 000）两种两种类型。类型。其实质是其实质是改变上下限，而不改改变上下限，而不改变量程的大小。变量程的大小。不同的变送器，实现零点迁移方不同的变送器，实现零点迁移方法不一样。如机械式差压变送器，通法不一样。如机械式差压变送器，通过调零弹簧实现；而现在智能型差压过调零弹簧实现；而现在智能型差压变送器，可通过外部手持终端直接输变送器，可通过外部手持终端直接输入数字即可实现。入数字即可实现。第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 14严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。a a无迁移无迁移 b b

15、负迁移负迁移 c c正迁移正迁移 第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 15严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、密闭容器的液位检测二、密闭容器的液位检测 测量密闭容器中的液泣，差压变压器的正压室测量密闭容器中的液泣，差压变压器的正压室仍与容器的下部取压点相连，低压室则与容器的密仍与容器的下部取压点相连，低压室则与容器的密闭空间相连通。闭空间相连通。(a)(a)差压变送器的安装差压变送器的安装 (b)(b)零点负迁移示意图零点负迁移示意图 第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 16严格执行突发事件上报制度、校外活

16、动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。用差压式液位计测量密闭容器液位时，要根据（用差压式液位计测量密闭容器液位时，要根据（）考虑对差压液位计进行零点迁移。考虑对差压液位计进行零点迁移。A A 被测介质的性质被测介质的性质 B B隔离液的性质隔离液的性质C C差压式液位计位置的高低差压式液位计位置的高低 D D闭容器的静压力闭容器的静压力问题？问题？ABCABC 第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 17严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。三、特殊介质液体液位测量三、特殊介质液

17、体液位测量 某些特殊液体，如腐蚀性、某些特殊液体，如腐蚀性、含固体颗粒、易结晶、易沉淀或含固体颗粒、易结晶、易沉淀或粘度大等液体的液位测量，不能粘度大等液体的液位测量，不能采用普通差压变送器而只能采用采用普通差压变送器而只能采用法兰式差压变送器，否则容易造法兰式差压变送器，否则容易造成堵塞或差变损坏。成堵塞或差变损坏。法兰测头是一不锈钢膜盒，法兰测头是一不锈钢膜盒，膜盒内充以硅油，用毛细管引到膜盒内充以硅油，用毛细管引到差压变送器的测量室。差压变送器的测量室。法兰式差变测量液位法兰式差变测量液位1-1-平法兰接头，平法兰接头，2-2-毛细管，毛细管，3-3-差变，差变，4-4-插入法兰接头插入

18、法兰接头 第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 18严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。投投入入式式液液位位器器的的检检测测器器可可以以垂垂直直悬悬挂挂在在导导气气电电缆缆上上，也也可可以以固固定定在在支支架架上上。检检测测器器离离底底部部应应有有一一段段距距离离，以以防防止止泥泥沙沙，污污物物堵堵塞塞受受压压部部件件；也也应应远远离离加加温温管管或或搅搅拌拌器器。如如果果液液体体流流动动，则则应应安安装装防防波波管管，或或挂挂重重锤锤使使之之稳定。稳定。仪仪表表的的测测量量范范围围根根据据被被测测介介质质的的密密度

19、度和和高高度度而而定定。如如果果介介质质密密度度不不知知道道，可可以以用用检检定定合合格格的的检检油油尺尺测测出出实实际际量量程程高高度度，再再将将量量程程分分成成4 4等等分分，调调节节仪仪表表零零点点及及量量程程螺螺丝丝，使使输输出稳定在和油尺刻度对应的值上。出稳定在和油尺刻度对应的值上。投入式液位计在安装使用时应注意些什么？投入式液位计在安装使用时应注意些什么？第二节第二节 差压式液位计差压式液位计 19严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第三节第三节 电容式物位计电容式物位计 一、检测原理一、检测原理 圆筒形电

20、容器的电容量圆筒形电容器的电容量C C为：为：C C=2=2LL/ln(/ln(D/dD/d)=)=kLkL 可见当将电容传感器插入可见当将电容传感器插入被测介质中，电极浸入介质中被测介质中，电极浸入介质中的深度随物位高低而变化，电的深度随物位高低而变化，电极间介质的升降，必然改变两极间介质的升降，必然改变两极板间的电容量，从而可以测极板间的电容量，从而可以测出物位。出物位。圆筒形电容器圆筒形电容器1-1-内电极；内电极；2-2-外电极外电极20严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、电容物位传感器二、电容物位传感器

21、(一一)导电液体电容传感器导电液体电容传感器 水、酸、碱、盐及各种水溶液水、酸、碱、盐及各种水溶液等导电液体电容液位传感器一般用等导电液体电容液位传感器一般用直径为直径为d d的不锈钢或紫铜棒做电极，的不锈钢或紫铜棒做电极，外套聚四氟乙烯塑料绝缘管或涂以外套聚四氟乙烯塑料绝缘管或涂以搪瓷绝缘，如图。电容传感器插在搪瓷绝缘，如图。电容传感器插在直径为直径为D D0 0容器内的液体中，容器内的液体中，通过通过检测传感器电容变化量即可知液位检测传感器电容变化量即可知液位的高低。的高低。导电液体液位测量导电液体液位测量1-1-内电极；内电极；2-2-绝缘套绝缘套管；管；3-3-容器容器第三节第三节 电

22、容式物位计电容式物位计 21严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。由图可知当液位由零变化到由图可知当液位由零变化到H H 时，电容传感器时，电容传感器的电容变化量的电容变化量C CX X为：为：式中式中为绝缘套管或陶瓷涂层的介电系数为绝缘套管或陶瓷涂层的介电系数；0 0为绝缘套管和空气共同组成电容的为绝缘套管和空气共同组成电容的等效介电系数；等效介电系数；S S为传感器灵敏度系数。为传感器灵敏度系数。第三节第三节 电容式物位计电容式物位计 22严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、

23、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(二二)非导体液体电容传感器非导体液体电容传感器 非导电液体，不要求电极表面绝缘，可以用裸电极作非导电液体，不要求电极表面绝缘，可以用裸电极作内电极，外套以开有液体流通孔的金属外电极，通过绝缘内电极，外套以开有液体流通孔的金属外电极，通过绝缘环装配成电容传感器。环装配成电容传感器。1-1-内电极；内电极；2-2-外电极；外电极；3-3-绝缘环绝缘环第三节第三节 电容式物位计电容式物位计 23严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(三三)粉粒状物料电容传感器粉粒状物料电容传感器 测量粉粒状

24、非导电介测量粉粒状非导电介质如矿石、合金、石质如矿石、合金、石灰、干燥水泥、等的灰、干燥水泥、等的料位。料位。电容式料位计原理电容式料位计原理(a)a)金属料仓；金属料仓；(b)(b)水泥料仓水泥料仓1-1-内电极内电极;2-;2-金属容器壁电极金属容器壁电极;3-3-钢丝绳内电极钢丝绳内电极;4-;4-钢筋钢筋;5-;5-绝缘体绝缘体第三节第三节 电容式物位计电容式物位计 24严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。三、射频导纳电容物位计三、射频导纳电容物位计 射频导纳电容物位计射频导纳电容物位计是上世纪是上世纪9090

25、年代发展起来年代发展起来的，是电容物位计的换代产品，它是由检测与变送的，是电容物位计的换代产品，它是由检测与变送两部分组成，检测部分由探头作为电容器的一极，两部分组成，检测部分由探头作为电容器的一极，容器壁容器壁(或辅助电极或辅助电极)构成电容传感器。构成电容传感器。它的电路和传感器独特，克服了一般电容传感它的电路和传感器独特，克服了一般电容传感器单纯测量电容所引起的误差。几乎可测量生产过器单纯测量电容所引起的误差。几乎可测量生产过程中所有介质的物位或液位，不受温度、湿度、流程中所有介质的物位或液位，不受温度、湿度、流体粘度与密度变化的影响。体粘度与密度变化的影响。第三节第三节 电容式物位计电

26、容式物位计 25严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。电容式物位开关的特点电容式物位开关的特点电容式物位开关又称电容电容式物位开关又称电容物位控制器，它的结构简物位控制器，它的结构简单，安装容易，可靠性高，单，安装容易，可靠性高，使用范围广，特别使用于使用范围广，特别使用于浆料、腐蚀性液体、粘性浆料、腐蚀性液体、粘性液体、粉料、粒料等场合。液体、粉料、粒料等场合。第三节第三节 电容式物位计电容式物位计 26严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第四

27、节第四节 电导物位传感器电导物位传感器一、电接点液位传感器一、电接点液位传感器 最简单的位式传感器，是在容器上方垂直伸最简单的位式传感器，是在容器上方垂直伸入适当长度的导体电极。若容器本身导电，则电入适当长度的导体电极。若容器本身导电，则电极极A A与器壁与器壁C C构成的电路，其通断与否取决于液位构成的电路，其通断与否取决于液位高低；若容器是绝缘的，则用电极高低；若容器是绝缘的，则用电极 B B代替代替C C。(a)(a)位式位式 (b)(b)套筒连续式套筒连续式 (c)(c)电阻电阻(左左)或氖泡或氖泡(右右)分段式分段式27严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及

28、时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、超导液位计二、超导液位计 超导液位计利用低温下某些金属的超导液位计利用低温下某些金属的超导现象来测量。图中超导现象来测量。图中1 1为钽丝，为钽丝，2 2为锰为锰铜丝，锰铜丝通以电流。浸在液氦中的铜丝，锰铜丝通以电流。浸在液氦中的钽丝处于超导状态，其电阻为零，但在钽丝处于超导状态，其电阻为零，但在液面以上的部分仍有电阻。电压表液面以上的部分仍有电阻。电压表V V和电和电流表流表A A连续测出电压和电流，两者的读数连续测出电压和电流，两者的读数相除即为电阻值，经标定后可以液位值相除即为电阻值，经标定后可以液位值表示。表示。1-1-钽丝钽丝;2-

29、2-锰铜丝锰铜丝第四节第四节 电导物位传感器电导物位传感器28严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。三、电感式液位传感器三、电感式液位传感器(一一)电涡流液位开关电涡流液位开关 平平面面螺螺旋旋纹纹线线圈圈(盘盘香香形形)通通以以交交流流电电。当当导导电电液液体体表表面面接接近近线线圈圈时时，液液体体出出现现涡涡流流，将将使使线线圈圈的的电电感感量量改改变变。在在线线圈圈两两端端并并联联一一个个电电容容，并并联联回回路路的的谐谐振振频频率率，会会因因液液面面向向盘盘形形线线圈圈接接近近或或离离开开而而发发生生明明显显变变

30、化化。利利用用这这一一原原理理可可构构成成电电涡涡流流液液位位开开关关，结结构构简简单单，应应用用方方便便，但但不不适适合合连续液位检测。连续液位检测。第四节第四节 电导物位传感器电导物位传感器29严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(二二)电感式液位计电感式液位计 交流电流通过线圈时，线圈具有一定的感抗，容器交流电流通过线圈时，线圈具有一定的感抗，容器内无导电液体时感抗最大。当液位升高时涡流加大，相内无导电液体时感抗最大。当液位升高时涡流加大，相当于变压器副边接近短路，这时原边感抗就越来越小，当于变压器副边接近短路，

31、这时原边感抗就越来越小，原边电流就会逐渐加大。只需在线圈上通以频率恒定的原边电流就会逐渐加大。只需在线圈上通以频率恒定的交流电压，便可根据电流的大小测定液位。交流电压，便可根据电流的大小测定液位。连通管连通管1 1将被测导电液体引至容将被测导电液体引至容器器2 2内，在容器中央有口字形铁心内，在容器中央有口字形铁心3 3穿过，铁心另一端上绕有线圈穿过，铁心另一端上绕有线圈4 4。第四节第四节 电导物位传感器电导物位传感器30严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。四、阻力式料位传感器四、阻力式料位传感器(一一)重锤探测法重

32、锤探测法 在容器顶部安装由脉冲分配器控制的步进电机，此电在容器顶部安装由脉冲分配器控制的步进电机，此电机正转时缓缓释放悬有重锤的钢缆，重锤下降探测。当探机正转时缓缓释放悬有重锤的钢缆，重锤下降探测。当探测到料面时，钢缆受到的重力突然减小，力传感器发出脉测到料面时，钢缆受到的重力突然减小，力传感器发出脉冲。此脉冲改变门电路的状态，使步进电机改变转向将重冲。此脉冲改变门电路的状态，使步进电机改变转向将重锤提升，同时开始脉冲计数。待重锤升至顶部触及行程开锤提升，同时开始脉冲计数。待重锤升至顶部触及行程开关，步进电机停止转动，同时计数器也停止计数，根据计关，步进电机停止转动，同时计数器也停止计数，根据

33、计数脉冲计算得出料位。数脉冲计算得出料位。开始探测的触发信号由定时电路周期性地供给，也可开始探测的触发信号由定时电路周期性地供给，也可以人为地随时启动。以人为地随时启动。第四节第四节 电导物位传感器电导物位传感器31严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(二二)旋转叶片或推板法旋转叶片或推板法 在在容容器器壁壁的的某某一一高高度度处处装装一一个个小小功功率率电电动动机机，其其末末端端带带有有旋旋转转叶叶片片，在在适适当当部部位位伸伸入入容容器器内内。叶叶片片不不接接触触物物料料时时，处处于于空空载载旋旋转转状状态态下下，

34、电电动动机机的的电电流流很很小小，当当液液位位上上升升到到与与叶叶片片接接触触时时，叶叶片片转转动动阻阻力力增增大大，甚甚至至停停止止转转动动，电电动动机机的的电电流流显显著著加加大大，使使继继电电器器的的接接点点动动作作，发发出出料料位位报警或位式控制信号。报警或位式控制信号。如如果果电电机机轴轴经经过过曲曲柄柄或或连连杆杆机机构构变变为为往往复复运运动动，则则可可带带动动活活塞塞或或平平板板在在容容器器中中或或前前或或后后的的推推拉拉动动作作，即即成成推推板板法法。当当然然不不一一定定都都要要靠靠电电机机电电流流的的大大小小使使继继电电器器接接点点动动作作，也也可可以以利利用用离离合合器器

35、或或连连杆杆上上的的传传动动机机构构，在在叶叶片片或或推推板板负负载增大时改变电接点的通断状态。载增大时改变电接点的通断状态。第四节第四节 电导物位传感器电导物位传感器四、阻力式料位传感器四、阻力式料位传感器32严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第五节第五节 音叉物位计音叉物位计 音音叉叉由由弹弹性性良良好好的的金金属属制制成成，本本身身具具有有确确定定的的固固有有频频率率，当当外外加加交交变变力力的的频频率率与与其其固固有有频频率率一一致致，叉叉体体产产生生共共振振状状态态。当当粉粉、粒粒体体物物料料触触及及叉叉体

36、体之之后后，能能量量消消耗耗在在物物料料颗颗粒粒间间的的摩摩擦擦上上，迫迫使振幅急剧衰减而停振。使振幅急剧衰减而停振。音音叉叉物物位位计计就就是是根根据据物物料料对对振振动动中中的的音音叉叉有有无无阻阻力力探探知知料料位位是是否否到到达达或或超超过过某某高高度度，并并发发出出通通断断信信号号，此此法法不不需需要要大大幅幅度度的的机机械械运运动动，驱驱动动功率小，机械结构简单、灵敏而可靠。功率小，机械结构简单、灵敏而可靠。33严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。音叉物位传感器结构音叉物位传感器结构第五节第五节 音叉物位计

37、音叉物位计 34严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。音叉料位计是用来对固体粉末和小颗粒物料进音叉料位计是用来对固体粉末和小颗粒物料进行测量，控制和上下报警的仪表。它由音叉和电子行测量，控制和上下报警的仪表。它由音叉和电子线路两部分组成。在音叉底部有两组压电晶体陶瓷线路两部分组成。在音叉底部有两组压电晶体陶瓷片，其中一组称为驱动片，它利用逆压电效应将交片，其中一组称为驱动片，它利用逆压电效应将交变电压转换成交变力，驱动振动膜和音叉产生振动；变电压转换成交变力，驱动振动膜和音叉产生振动；另一组称为检测片，利用压电晶体的压电

38、效应，将另一组称为检测片，利用压电晶体的压电效应，将叉体和振膜的振动变成电压信号。叉体和振膜的振动变成电压信号。音叉料位计音叉料位计 检查校验时，将叉股向上放置，通电观察叉端检查校验时，将叉股向上放置，通电观察叉端振动，用手轻触叉端时应有颤抖感。当按压叉端强振动，用手轻触叉端时应有颤抖感。当按压叉端强迫它停振后，输出接点的通断应改变，若振停反复迫它停振后，输出接点的通断应改变，若振停反复数次仪表均为正常，则校验即告完毕。数次仪表均为正常，则校验即告完毕。音叉料位计的检查校验音叉料位计的检查校验第五节第五节 音叉物位计音叉物位计 35严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到

39、及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第六节第六节 微波物位计微波物位计 微波物位计也称雷达物位计微波物位计也称雷达物位计。利用回波测距原。利用回波测距原理，由喇叭状或杆式天线向被测物料面发射微波，理，由喇叭状或杆式天线向被测物料面发射微波，微波传播到不同相对介电率的物料表面时会产生反微波传播到不同相对介电率的物料表面时会产生反射，并被天线所接收。发射波与接收波的时间差与射，并被天线所接收。发射波与接收波的时间差与物料面与天线的距离成正比，测出传播时间即可得物料面与天线的距离成正比，测出传播时间即可得知距离知距离 。由于微波以光速传播且不受介质特性影响，所由于微波以光速传播且不受介

40、质特性影响，所以在一些有温度、压力、蒸汽等场合，其它物位计以在一些有温度、压力、蒸汽等场合，其它物位计不能正常工作，而微波物位计可以使用。不能正常工作，而微波物位计可以使用。36严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。一、脉冲微波物位计一、脉冲微波物位计 雷达天线面对物料发射微雷达天线面对物料发射微波，微波遇到物料后反射，反波，微波遇到物料后反射，反射微波被脉冲雷达天线接收。射微波被脉冲雷达天线接收。那么距离物料表面的距离那么距离物料表面的距离D D可通可通过脉冲的时间行程过脉冲的时间行程T T来测得：来测得：D D=cT

41、cT/2 (/2 (c c是光速是光速)因空罐的距离因空罐的距离E E已知，则物已知，则物位位L L为：为：L L=E E-D D检测原理检测原理微波发射天线微波发射天线第六节第六节 微波物位计微波物位计 37严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。通过输入空罐高度通过输入空罐高度E E(=(=零点零点)，满罐高度，满罐高度F F(=(=满量满量程程)及一些应用参数的设定，使输出信号对应于及一些应用参数的设定，使输出信号对应于4 420mA20mA输出。输出。雷达液位计的测量不确定度雷达液位计的测量不确定度 0.1%0.2

42、s0.2s，输出信号均为，输出信号均为4 420mA20mA，两线制。，两线制。测量范围：测量范围：0 035m35m；回波采样；回波采样5555次次/s/s，精确度，精确度约为约为(0.2(0.20.3)%0.3)%。第六节第六节 微波物位计微波物位计 38严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。二、调频微波物位计二、调频微波物位计 调频微波物位计天线发射的调频微波物位计天线发射的微波是调频连续波，频率随一定微波是调频连续波，频率随一定时间间隔时间间隔(即扫描频率即扫描频率)线性增加。线性增加。当回波被天线接收到时，天线

43、发当回波被天线接收到时，天线发射频率已经改变。根据射频率已经改变。根据回波与发回波与发射波的频率差射波的频率差可以计算出物料面可以计算出物料面的距离。的距离。第六节第六节 微波物位计微波物位计 39严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。三、导波式微波物位计三、导波式微波物位计 导波式微波物位测量采用导波式微波物位测量采用时域反射法时域反射法 ，通常称，通常称导波雷导波雷达达，采用脉冲波方式工作。与，采用脉冲波方式工作。与微波物位计不同点在于雷达发微波物位计不同点在于雷达发射的高频脉冲不是通过空间传射的高频脉冲不是通过空间

44、传播，而是沿一根播，而是沿一根(或两根或两根)从罐从罐顶伸入直达罐底的导波体传导。顶伸入直达罐底的导波体传导。导波体可以是金属杆或柔性金导波体可以是金属杆或柔性金属缆绳。属缆绳。第六节第六节 微波物位计微波物位计 40严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。雷达液位计测量原理雷达液位计测量原理 雷达液位计雷达液位计采用高频振荡器采用高频振荡器作为微波发生器，发生器产生的作为微波发生器，发生器产生的微波用波导管将它引到辐射天线，微波用波导管将它引到辐射天线，并向下射出。当微波遇到障碍物，并向下射出。当微波遇到障碍物，例如液体

45、液面时，部分被吸收，例如液体液面时，部分被吸收，部分被反射回来。通过测量发射部分被反射回来。通过测量发射波与液位反射波之间某种参数关波与液位反射波之间某种参数关系来实现液位测量。系来实现液位测量。第六节第六节 微波物位计微波物位计 41严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。微波在测量中有什么特点？微波在测量中有什么特点？微波的特点是微波的特点是发射方向性强，定向性好发射方向性强，定向性好，传，传输过程中几乎输过程中几乎不受火焰，灰尘，烟雾及强光的影不受火焰，灰尘，烟雾及强光的影响响。它遇到障碍物以后，既有吸收，又有发射、

46、。它遇到障碍物以后，既有吸收，又有发射、折射。在雷达、导航、通讯和电视等技术中，就折射。在雷达、导航、通讯和电视等技术中，就是利用微波的反射特性来进行信息的传递，加工是利用微波的反射特性来进行信息的传递，加工和变换的。和变换的。第六节第六节 微波物位计微波物位计 42严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。被测介质对雷达液位计的影响被测介质对雷达液位计的影响 雷达液位计在传播发射微波时，不需要空气作雷达液位计在传播发射微波时，不需要空气作为传媒介质，所以介质温度的变化对微波的传播速为传媒介质，所以介质温度的变化对微波的传播

47、速度几乎没有影响。但是，雷达液位计的传感器和天度几乎没有影响。但是，雷达液位计的传感器和天线部分却不耐高温，所以这部分的温度不能太高，线部分却不耐高温，所以这部分的温度不能太高，否则便不能正常工作。雷达液位计在测量高温介质否则便不能正常工作。雷达液位计在测量高温介质时，需要采用空气或水强制冷却等措施来降温。时，需要采用空气或水强制冷却等措施来降温。1 1、被测介质温度的影响、被测介质温度的影响第六节第六节 微波物位计微波物位计 43严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。被测介质对雷达液位计的影响被测介质对雷达液位计的影响

48、由于雷达液位计的测量原理和微波的传播特性有关，由于雷达液位计的测量原理和微波的传播特性有关，所以介质的相对介电常数、液体的湍动和气泡等被所以介质的相对介电常数、液体的湍动和气泡等被测物料的特性会对微波信号造成衰减，严重的甚至测物料的特性会对微波信号造成衰减，严重的甚至不能工作。不能工作。2 2、被测介质特征的影响、被测介质特征的影响第六节第六节 微波物位计微波物位计 44严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。雷达液位计的日常维护注意事项雷达液位计的日常维护注意事项 雷达液位计的日常维护雷达液位计的日常维护主要是主要是看电

49、源电压和输看电源电压和输出电流是否正常。仪表通电后，大约需要出电流是否正常。仪表通电后，大约需要3030到到6060分分钟仪表才能正常工作。如果投运后仪表没有输出，钟仪表才能正常工作。如果投运后仪表没有输出，则应检查电源是否真正接上，并检查保险丝是否烧则应检查电源是否真正接上，并检查保险丝是否烧坏。坏。第六节第六节 微波物位计微波物位计 45严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第七节第七节 核辐射物位检测核辐射物位检测 一、检测原理一、检测原理 核辐射强度随穿透物质厚度核辐射强度随穿透物质厚度H H而变的规律为而变的规

50、律为I I=I I0 0e e-H H (朗伯朗伯-比尔定律比尔定律)式中式中I I、I I0 0 射线透过介质后与射入介质前的强度；射线透过介质后与射入介质前的强度；介质对射线的吸收系数。介质对射线的吸收系数。当放射源强度、被测介质一定时，则介质厚度当放射源强度、被测介质一定时，则介质厚度H H与射线强度与射线强度I I的关系为的关系为:H H=(ln=(lnI I0 0-ln-lnI I)/)/上式表明，上式表明，测出透过介质后的射线强度，便可测出透过介质后的射线强度，便可求出被测介质的厚度求出被测介质的厚度H H。46严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现