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静压式液位计的用静压测量原理

来源:网络 作者:佚名 时间:04-29 手机版

当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力,变送器投入液体的深度同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压 与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的压力 ,使传感器测得压力,显然,通过测取传感器压力 P,可以得到液位深度。

静压液位计用来做什么?

这个种类还是比较多的,像恩德斯豪斯Waterpilot

FMX21静压式液位计用于过程工业和环保行业中的静压液位测量。带HART输出,测量范围可自由调节,自动密度补偿功能,提升液位测量精度。经认证可用于饮用水测量,提供内置式温度测量功能。同时提供适用于废水和污泥测量的应用版本。

液压油箱的液位计的原理是什么?

液位计在污水处理应用中占的很大的比例,在整个污水处理的各个环节中几乎都有应用。污水处理中,需要测量液位有废水,污泥,化学品溶液等。在利用自动控制的污水处理系统中,液位计除了用来测量液位计,很多还涉及到自动控制中连锁泵的启停及控制阀门的打开和闭合。 因此说液位计的恰当选型对于合理地达到生产工艺的要求具有非常重要的作用。

一、磁翻板液位计

原理:液位计根据浮力原理和磁性耦合作用原理工作的。当被测容器中的液位升降时,液位计主导管中的浮子也随之升降,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到现场指示器,驱动红、白翻柱翻转180°,当液位上升时,翻柱由白色转为红色,当液位下降时,翻柱由红色转为白色,指示器的红、白界位处为容器内介质液位的实际高度,从而实现液位的指示。

特点:(1)结构简单,显示清晰,读数直观,特别适用现场显示。

(2)设备开孔少,一般选用带远程输出的磁翻板液位计,使现场和远程都能监控。

(3)根据介质的情况,如易污易堵的介质,则需要定期的清洗主导管,清除管道内的沉积物,以保证测量的准确性。

在污水处理工艺上,磁翻板液位计常用于化学溶药槽罐,酸罐,碱罐等液位的测量。

二、超声波液位计

超声波式液位计是利用超声波在液面处反射原理进行液位离度检测时,即应用回声测量距离原理工作的。当超声波探头向液面发射短促的超声波脉冲时,经过时间t后,探头接收到从液面反射回来的回声脉冲,因此探头到液面的距离可按下式求出:设超声波探头到容器底部的距离为h,则实际液位。式中,v为超声波在被测介质的传播的速度(也就是声速m/s),由此看出,只要知道声速v,就可以通过精确测量时间t,求出液位的高度H。

21超声波液位计的特点

(1)超声波液位计可以做到非接触式测量,运行稳定可靠:超声波物位计安装于料仓、液罐上方,不直接接触物料,克服了其它型号液(物)位计直接接触物料和由此而带来的弊端。

(2)可以测量的范围大,液体,块状,粉末物位都可以测量。

(3)可以定点连续的测量,且能方便提供遥测和遥控的测量信号。

(4)安装简单方便,且不需要安全防护。

22超声波液位计的缺点

(1)超声波液位计测量会有盲区,安装的时候需要避开盲区,当液位进入盲区后,超声波变送器就无法测量液位了,所以在确定超声波液位计的量程时,必须留出盲区的余量,安装时,变送器探头必须高出最高液位盲区左右。这样才能保证对液位的准确监测及保证超声波液位计的安全。

(2)超声波液位计在有泡沫的情况下,因为声波不能穿透泡沫,声波就会在泡沫上反射回来,这样测量就与实际的液位有较大的偏差。可在有泡沫的槽罐容器加入消泡剂,减少泡沫的产生,保证测量准确。

(3)超声波液位计在有搅拌器的容器中会受到搅拌器的影响,造成反射假反射回波,造成测量的不准确。通过降低搅拌器的转速,安装液位计的时候离开搅拌器的中心,可以减少搅拌器对超声波液位计测量的影响。

(4)测量介质的温度对超声波液位计也有影响,尤其是在密闭的容器里,介质的温度与周围的温度有温差时,会探头的周围凝结水珠,这样会影响测量的准确。可以通过在安装超声波液位计的时候,接压缩空气管对着探头吹,减少因为介质与容器及探头的温度差凝结的水珠对测量的影响。

三、静压式液位计

静压式液位测量方法是根据液柱静压与液柱高度成正比的原理来实现的,通过测得液柱高度产生的静压实现液位测量的,差压式液位计,是利用当容器内的液位改变时,由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作。

静压式液位计是通过测量液体的液位高度而产生的静压力来测定液体液位。根据P=ρgh,而液体的密度ρ,重力加速度g是已知的,只要测出压力P,就可以求出液体的液位h。

—种用于液位测量的压力仪表是投入式液位计,即把液位测量仪表投入到待测液位的介质屮,随着液位的变化,压力变送器中的扩散硅等压力检测元件将静压力转换为电阻信号进行液位检测,投人式液位计可以直接投人被测介质中。

投入式压力液位计的特点。

(1)结构简单,采用固态结构,无可动部件。

(2)安装使用相当方便,使用寿命长。

(3)测量范围比较广,可以测里从水、油到黏度较大的相状物等。

(4)它不受被测介质起泡、沉积、电气持性的影响,无材料疲劳磨损,对振动、冲击不敏感。

(5)价格便宜,可靠性比较高。

(6)安装时,注意要选择流体相对平稳,波动小的地方安装,如果避免不了水流冲击,摩擦振动时,需要加装隔离管,减少水流冲击,保证测量的准确性和稳定性。

(7)安装投入式液位计时,最好离池底或者罐底100mm到200mm,以减少因为池底或者罐底有淤泥及介质的沉淀物,影响测量的准确度。

(8)在水质过差的环境下,尤其是介质有很多悬浮物,杂质时,容易堵塞取压孔,影响测量准确度。需要定期对液位计进行清洗、疏通取压孔,以保证测量准确和稳定。

压力式液位计适合用于水质较好的工艺流程中,比如上清集水池,滤池,清水池,外排水池以及SBR池。通过加装隔离管避开池底污泥杂质也可以用于带搅拌的浓缩池调节池。

 

四、雷达液位计

雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号,发射波在被测物料表面产生反射,反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离,送终端显示器进行显示、报警、操作等。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比:

D=C×T/2

其中C为光速 因空罐的距离E已知,则物位L为:L=E-D

雷达液位计的特点:

(1)雷达液位计采用一体化设计,无可动部件,不存在机械磨损,使用寿命长。

(2)由于电磁波的特点,不受环境的影响。故其测量的应用场合比较广。雷达液位计的探头与介质表面无接触,属非接触测量,能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响。可以在工况恶劣,变化大,有水气、蒸汽、泡沫等超声波液位计不能胜任的场合下使用。

(3)雷达液位计也适合用于在有搅拌器,液面变化无常,多变的场合下。

(4)雷达液位计价格相对昂贵,但是几乎可以适用污水处理的各个工艺液位控制流程。

综上所述,由于污水处理的工艺流程中涉及很多需要测量液位的场合,也由于污水处理本身工艺的特点,在选型过程中,需要针对各个工艺流程及介质的特点,选择合适的液位计,对工艺测量的精度和可靠性稳定性以及经济性使用寿命都会有很大的影响。建议在经费允许的情况,尽量选择精度高,维护少,寿命长的液位计。使整个污水处理的液位测量和控制在可靠,稳定,安全下运行。

几种物位测量的方法及优缺点

常用于测量液位的液位计有连通器式、吹泡式、差压式、电容式等,测量物位的有超声波物位计和放射性物位计等。其测量原理和特点如下:

1、连通器式就是应用最普通的玻璃液位计。它的特点是结构简单、价廉、直观,适于现场使用,但易破损,内表面沾污,造成读数困难,不便于远传和调节。

2、浮力式液位计包括恒浮力式和变浮力式两类。

(1)恒浮力式液位计

恒浮力式液位计是依靠浮标或浮子浮在液体中随液面变化而升降,它的特点是结构简单、价格较低,适于各种贮罐的测量;

(2)变浮力式液位计

变浮力式亦称沉筒式液位计,当液面不同时,沉筒浸泡于液体内的体积不同,因而所受浮力不同而产生位移,通过机械传动转换为角位移来测量液位。 此类仪表能实现远传和自动调节。 

3、吹泡式液位计是应用静压原理测量敞口容器液位。

压缩空气经过过滤减压阀后,再经定值器输出一定的压力,经节流元件后分两路:①一路进到安装在容器内的导管,由容器底部吹出;②另一路进入压力计进行指示。

当液位最低时,气泡吹出没有阻力,背压力零,压力计指零;当液位增高时,气泡吹出要克服液柱的静压力,背压增加,压力指示增大。因此,背压即压力计指示的压力大小,就反映了液面的高低。吹泡式液位计结构简单、价廉,适用于测量具有腐蚀性、粘度大和含有悬浮颗粒的敞口容器的液位,但精度较低。

4、差压式液位计有气相和液相两个取压口。气相取压点处压力为设备内气相压力;液相取压点处压力除受气相压力作用外,还受液柱静压力的作用,液相和气相压力之差,就是液柱所产生的静压力。

这类仪表包括气动、电动差压变送器及法兰式液位变送器,安装方便,容易实现远传和自动调节,工业上应用较多。

液位计是什么?用来做什么的?

1静压式液位计静压式液位计比较特殊,其利用均匀液体的压强与高度成正比的关系通过测量液体底部的压力来折算液位高度。 P=ρgh (P 压强)由于其受介质密度和温度影响很大,所以常常精度比较差,而为消除这些影响,需要很多其他测试仪表,结果搭建一套完善的静压测量系统价格很高。2接触式测量接触式测量是从钢带浮子液位计为开端,以各种方式精确测量浮子距离而演化到各种现代化仪表如 伺服式、磁致伸缩式等等钢带浮子式:最早期的液位计,现今都面临着更新换代 工作原理 浮子受浮力浮在介质表面,通过变速齿轮到有刻度的钢带上读出液位值,液位上升或下降破坏了力平衡后,浮子也跟随上升下降,带动钢带运行。理论精度在2-3mm左右 安装复杂,可靠性较低,由于机械部件多,很容易发生钢带卡死不动的情况。 光纤式即将钢带液位通过光码盘读出实现数字化。3磁致伸缩型磁致伸缩型工作原理探棒上端电子部件产 生低压电流脉冲,开始计时,产生磁场沿磁致伸缩线向下传播,浮子随着液位变化沿测量竿上下移动,浮子内有磁铁,也产生磁场,两个磁场相遇,磁致伸缩线扭曲形成扭应力波脉冲,脉冲速度已知,计算脉冲传播时间即对应液位精确变化。(电流以光速运行,所以其传播时间与力波时间相比可忽略)精度最高能够达到1mm 优缺点分析 磁致伸缩液位精度较高,可测油水分界面但由于其接触的测量方式和较高的安装、维护要求导致市场普及不广。4伺服式液位计伺服式液位计是最近比较成功的新型液位计,主要应用在轻油品的高精度测量中。与雷达液位计形成比较强的竞争。基本原理同钢带式液位计,但具有精确的力传感器以及伺服系统,形成闭环调节系统,通过考虑钢带自身重力,精确地调节浮子高度以达到平衡浮力和重力,得到精确的当前液面到罐顶高度,以得到液位值。精度高,能够达到1mm,满足计量级要求。使用于平静的轻质无腐蚀性液体。安装调试比较麻烦,同样有接触式液位计的各种不利因素价格高昂。5非接触式测量非接触式测量通常采用发射能被所测介质反射的波的形式进行测量,利用已知的波传播速度,通过直接或间接测量波的传播时间来得到液面与测量仪表间的距离,进而得到液位值。根据发射波种类有光波激光液位计超声波 超声波液位计电磁波 雷达液位计。6雷达测量雷达测量采用发射电磁波形式,由于所测介质的介电常数均大于空气和真空的1,由于介质的不连续性,在空气和液体分界面出就会出现反射现象,电磁波在空气中传播速度基本不受温度影响,所以通过测量电磁波从发射到反射被接收之间的时间,就可以测出液位计离液面的高度,进而得到液位值。雷达液位计又分两大类,它们的具体测量原理并不相同。雷达物位计分类脉冲式 调频连续波方式(FMCW)。7脉冲雷达测量脉冲式雷达的原理和超声波式基本一致。雷达发射短微波脉冲,脉冲在液面处被反射,雷达接收到反射回波通过信号处理,得到目标距离。 R=c(t1-t0)/2 市场上一般低价位的雷达液位计均为脉冲式,代表的有 KROHNE、siemens、E+H、VEGA等等精度:±5~10mm8调频连续波方式(FMCW)原理:线性扫频,测频等效于测时,得到电磁波传播时间,进而得到距离。调频连续波雷达的优点精度高 可达± 05mm 抗干扰能力强 适用范围广 可用于腐蚀性、高温高压、不平静液体 无移动部件,免维修,可靠性高安装方便 配置灵活 ,不同天线与雷达头组合适用不同测量环境 国外雷高精度的调频连续波雷达在世界上以瑞典的SAAB公司的saab-pro系列和saab-rex系列为典型。 pro系列为控制级别的液位计,精度±3~10mm Rex系列是具有贸易交接认证的±05mm精度液位计。也是当今精度最高的雷达液位计。达液位计所有高端产品都采用调频连续波方式,价格比较贵。

液位是指在容器中液体介质的高度位置,而液位计就是用来测量介质液位的仪表。液位计被广泛使用于电力、制药、化工等各个领域,是常见的测量仪表之一。

液位计的测量对象大都是液体介质,按照其测量对象性质和测量方法的不同,液位计也可分为许多类型。如磁翻板液位计、超声波液位计、雷达液位计、投入式液位计、玻璃管液位计等。

液位计在哪些方面有起作用:

主要广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量。

以上内容参考百度百科——液位计

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