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液位儀表工作原理 |
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| 發(fā)布日期：2011-09-26 點(diǎn)擊：4579次 |
液位儀表工作原理：
常用于測(cè)量液位的液位計(jì)有連通器式、吹泡式、差壓式、電容式等，測(cè)量物位的有超聲波物位計(jì)和放射性物位計(jì)等。其原理和特點(diǎn)如下：
a. 連通器式就是應(yīng)用最普通的玻璃液位計(jì)，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、直觀，適于現(xiàn)場(chǎng)使用，但易破損，內(nèi)表面沾污，造成讀數(shù)困難，不便于遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)。
b. 浮力式液位計(jì)包括恒浮力式和變浮力式兩類。(1) 恒浮力式液位計(jì);恒浮力式液位計(jì)是依靠浮標(biāo)或浮子浮在液體中隨液面變化而升降，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低，適于各種貯罐的測(cè)量；(2) 變浮力式液位計(jì):變浮力式亦稱沉筒式液位計(jì)，當(dāng)液面不同時(shí)，沉筒浸泡于液體內(nèi)的體積不同，因而所受浮力不同而產(chǎn)生位移，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)轉(zhuǎn)換為角位移來(lái)測(cè)量液位。此類儀表能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動(dòng)調(diào)節(jié)。
c. 吹泡式液位計(jì):是應(yīng)用靜壓原理測(cè)量敞口容器液位。壓縮空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾減壓閥后，再經(jīng)定值器輸出一定的壓力，經(jīng)節(jié)流元件后分兩路：a) 一路進(jìn)到安裝在容器內(nèi)的導(dǎo)管，由容器底部吹出；b) 另一路進(jìn)入壓力計(jì)進(jìn)行指示。當(dāng)液位最低時(shí)，氣泡吹出沒(méi)有阻力，背壓力零，壓力計(jì)指零；當(dāng)液位增高時(shí)，氣泡吹出要克服液柱的靜壓力，背壓增加壓力指示增大。因此，背壓即壓力計(jì)指示的壓力大小，就反映了液面的高低。吹泡式液位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，適用于測(cè)量具有腐蝕性、粘度大和含有懸浮顆粒的敞口容器的液位，但精度較低。
d. 差壓式液位計(jì)有氣相和液相兩個(gè)取壓口。氣相取壓點(diǎn)處壓力為設(shè)備內(nèi)氣相壓力；液相取壓點(diǎn)處壓力除受氣相壓力作用外，還受液柱靜壓力的作用，液相和氣相壓力之差，就是液柱所產(chǎn)生的靜壓力。因此，由如下公式就測(cè)得了液位：這類儀表包括氣動(dòng)、電動(dòng)差壓變送器及法蘭式液位變送器，安裝方便，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動(dòng)調(diào)節(jié)，工業(yè)上應(yīng)用較多。
e. 電容式液位計(jì)是采用測(cè)量電容的變化來(lái)測(cè)量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個(gè)極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同，比如：ε1>ε2，則當(dāng)液位升高時(shí)，兩電極間總的介電常數(shù)值隨之加大因而電容量增大。反之當(dāng)液位下降，ε值減小，電容量也減小。所以，可通過(guò)兩電極間的電容量的變化來(lái)測(cè)量液位的高低。電容液位計(jì)的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保證液位測(cè)量準(zhǔn)確，因被測(cè)介質(zhì)具有導(dǎo)電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。電容液位計(jì)體積小，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳和調(diào)節(jié)，適用于具有腐蝕性和高壓的介質(zhì)的液位測(cè)量。
f. 超聲波物位計(jì)是利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來(lái)測(cè)量?jī)煞N介質(zhì)的界面。此類儀表精度高、反應(yīng)快，但成本高、維護(hù)維修困難，都用于要求測(cè)量精度較高的場(chǎng)合。
g. 放射形物位計(jì)是利用物位的高低對(duì)放射形同位素的射線吸收程度不同來(lái)測(cè)量物位高低的，它的測(cè)量范圍寬，可用于低溫、高溫、高壓容器中的高粘度、高腐蝕、易燃易爆介質(zhì)物位的測(cè)量。
但此類儀表成本高，使用維護(hù)不方便，射線對(duì)人體危害性大。 |
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