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电导式及电感式液位计量表

作者: admin来源: 本站时间:2020-01-13共4833字站内编号:2891

导电性液体用电导式水平传感器可以更简单,特别是输出开关的信号的水平传感器,精度和可靠性更高。 这里所说的导电性液体,除了各种液态金属和酸、碱、盐溶液以外,还包括一般工业生产中的非纯水,例如高中锅炉的水,其电阻率为几十到几十欧元.米,其导电性能够引起传感器输出的变化。

为了防止极化腐蚀影响电极寿命,导电式中使用的电源一般为交流电源,为了不受电感容量的影响,请不要提高频率。 感应式液位计依赖于被检液内的涡流反映水平,还必须使用交流电源。

1 .电触点液位传感器

图3-lOla是zui的简单位传感器原理。 在容器的上方垂直插入适当长度的导体电极,如果容器本身为导电性,则由电极a和器壁c构成的电路的开关取决于液位的高低。 容器绝缘时,可以用电极b代替c。

同样,在导电性容器中,长度不同的电极a和b可用于液面水平的上下限警报。 若分别安装长度不同的多个电极,则可分级显示液面水平的值。

电极也可以用锤式钢丝绳代替。

该传感器虽然简单,但在高温高压锅炉上的应用必须用耐热、强度高的绝缘材料制作,能耐高温炉水的腐蚀。 一般在高压锅炉中用氧化铝陶瓷绝缘,用科瓦铁镍钴合金(由铁、钴、镍构成的合金是接近氧化铝陶瓷的热膨胀系数)密封,制成专用的电极。 另外,该电触点式也可以用于导电性粉粒体的材料测定。

2 .简易连续指示水平计

如果液体的电阻率是已知的并且是恒定的,则如图3-101b所示,可以将电极设置为同心套筒。

因此,可根据电极a、b之间的电阻值连续反映液位。

当液体的导电性强时,可以采用图3-lOlc所示的方式。 图中左侧是分段电阻法,使a、b之间的电阻值与液位大致成反比的右侧是霓虹灯表示法,液位越高,发光的霓虹灯越多。

注意液体阻力远小于器壁的泄漏阻力。

3 .感应式液位传感器

在平面螺旋(驱蚊型)的线圈中流过交流电流,导电性液体的表面接近线圈时,液体产生涡流,线圈的电感发生变化。 线圈和电容器并联连接后,并联电路的谐振频率发生显着变化,可以利用该原理构成液位开关,但不适合连续测量液位。

图3-102是基于线圈的电感连续测量导电液体的液位的方法。 用连通管1将被测定导电性液体导入容器2,芯3贯通该容器的中央,在芯上卷绕有线圈4。 当交流电流通过线圈时,感应电阻起作用,容器内没有导电性液体时,感应电阻zui增大。 液面水平上升涡流增大’ 变压器次级侧接近短路时,初级侧的电感越来越小,初级侧的电流逐渐增大。 只需在线圈中流过电压和频率一定的交流电,即可根据电流的大小判断液面水平。

容器壁必须是绝缘材料。 否则器壁的短路作用会降低灵敏度。

超声波式液位计

1 .基本原理

声波可以在气体、液体、固体中传播,具有一定的传播速度。 声波在通过介质时被吸收衰减,气体吸收zui较强,衰减zui较大,液体其次是固体吸收zui较少,衰减zui较小。 声波通过不同介质的界面时反射,反射波的强弱取决于界面两侧介质的声阻抗,两个介质的声阻抗之差越大,反射波越强。 声阻抗是介质的密度和声速的乘积。 超声波一般是比可听频率的界限( 20kHz以上的频带)高的频率的弹性振动,该振动以波动的形式在介质中传播的过程中形成超声波。 从发射声波到接收到反射回波的时间间隔与物位高度的关系,可以进行物位的测量。

利用超声波进行物位测量时,首先要解决的问题是传输和接收超声波的方法,这通常通过超声波换能器来实现。 目前应用zui的是压电超声换能器。 压电型换能器产生的超声波是基于某个结晶的压电效应及其可逆性能。

超声波类似光波,具有反射、透射、折射的性质。 当超声波进入两种不同介质的界面时,会产生反射、折射和透射现象。 这是应用超声波技术测量物质位置zui常用的物理特性。 超声波技术应用于物质测量的另一个特性是超声波在介质中传播时的声学特性(声速、声衰减、声阻抗等)。

声波从一种介质传播到另一种介质时,传播方向在密度不同的声速不同的两种介质界面发生变化。 即,一部分被反射(反射角=入射角)的一部分在相邻的介质上折射。 两种介质的密度大不相同时,声波几乎被反射。 在这里,从发射声波到接收反射回波的时间间隔和物位的高度的关系,可以测量物位的高度。

基本测量原理如图3~图103所示

如果使从超声波探头到物位垂直距离变丑,将从发送到接收的时间设为I超声波在介质中传播的速度,则存在如下关系

对于一定的媒体,巳知道,只需测量时间就可以“确定距离丹,即可知道被测物体的高度。

2 .测量方法

在实际应用中可以采用各种方法。 根据声音媒体的不同,有气媒式、液媒式、固体式的根探头的动作方式,有自发地自己接收的单探头方式和接收、发送的双探头方式。 将它们结合起来,可以得到不同的测量方法。

图3-104是用超声波测量液位的几种基本方法。

图3-104a是液体介质式的测定方法,其中探测器被固定地安装在液体中的zui低液位,探测器产生的超声波脉冲在液体中从探测器传输到液面,进行反射后从液面返回同一探测器进行接收。 液面高度和从配送开始经过的时间的关系用式(3-139 )表示。

图3-104b是气中式的测定方法,即使在zui高液位上的气体上安装探针,式(3-139 )也完全适用,但只表示气体中的声速。

图3-104c是固体式的测定方法,将传输1根声音的固体棒或管插入液体中,上端为高于zui的液位,探针安装在传输声音的固体的上端,式(3-139 )虽然还适用,但表示固体中的音速。

图3-104d~f是一对一探测方式。 图3-104d是双探头液体介质方式,由图可知,两探头的中心间距离为2a,声波从探头到液位的倾斜路径为5,从探头到液位的垂直高度过高时

图3-104e为双探针空气方式,如果理解为气体中的声速,则以上的双探针空气方式的计算方法完全适用。

图3-104f使用两个声传输固态成像器件,并且超声波必须从发射探头通过*个固态成像器件到达液面,从而在液体中将声波传输到第二个固态成像器件并沿着第二个固态成像器件传输到接收探头。 因为超声波在固体中通过2个以上的距离所需的时间比距载波的时间稍短,短的时间是超声波在液体中通过距离d所需的时间

式中,t为固体中的音速%为液体中的音速d为2根声传导固体之间的距离。

固体和液体中声速291; 如果^已知,并且两个声传输固体之间的距离d固定,则可以从所测量的t获得h

图3-104a~c是单探测器的动作方式,该探测器发射脉冲声波,进行传播反射后进行接收。 由于发射时的脉冲需要时间,因此该时间内的回波和发射波难以区别,与该时间对应的距离被称为测量死区(约lm )。 探头安装时高于zui高液面的距离必须大于死角距离。 这应该注意单探头的工作方式。 图3-104d? f是双探头的动作方式,接收和发送声音由于两探头独立完成,因此能够大幅度减小死角,在设置场所狭窄的特殊情况下很方便。

超声波测量部位具有许多优点:其探头不接触被测介质,能够非接触测量的测量范围广,只要界面声阻抗不同,液体、粉末、块状物体就容易测量、维护,不需要安全防护,不仅能够在定点连续测量,还能够简单地提供遥测和遥控所需的信号 但缺点是探针本身不能承受高温,声速受到介质温度、压力的影响,一些介质对声波的吸收能力强,该方法受到一定的限制。

物位仪表的选择和安装注意事项

1 .差压式液位计的选型注意事项

1 )液位(界面)测量应选择差压变送器。

2 )对于腐蚀性液体、粘稠性液体、熔融性液体、沉淀性液体等,在采取注入隔离液、喷吹空气、使液体流动等措施时,也可以选择差压变送器。

3 )对于腐蚀性介质、粘稠性液体、容易气化的液体、含有浮游物的液体等,应该选择平坦法兰式差压变送器。

4 )对于容易结晶的液体、高粘度的液体、粘性液体、沉淀性液体等,优选插入式法兰差压变送器。

5 )被测量对象中析出大量凝结物和沉淀物时,选择双凸缘式差压变送器。

6 )用差压式仪表测量锅炉汽包液位时,采用双室平衡容器。

7 )测量液位的压差变送器应具有移动机构,其正、负移动量应在选择仪表范围时确定。

8 )对于正常情况下液体密度显着变化的介质,不应选择差压式变送器。

2 .浮动式液位计的选型注意事项

1 )密度、操作压力范围大时,一般介质液面水平的测定应选择浮动式液位计,但密度变化大时不应选择浮动式液位计。

2 )要清洁液体,请选择外浮式液位计,“ 侧-侧” 法兰连接型。

3 )对于粘稠易凝固、易结晶的介质,应选择内浮式液位计,应选择蒸汽套式外浮式液位计。

4 )内浮式液位计在被检液体紊乱较大时使用,必须安装防止紊乱影响的光滑套筒。

5 )电动浮标计在被检液位变动频繁的情况下使用,在其输出信号上附加阻尼器。

6 )在被检测介质的温度高于200T的情况下,电动浮子水平计必须具有散热片,在温度低于0T的情况下,电动浮子水平计必须具有拉伸管。

3 .浮子(球)式液位计的选择注意事项

1 )对于液位变化范围广或含粒子状杂质的液体及负压系统,以下情况可采用浮动式液位计:①各种贮槽液位的连续测量和容积测量②两种液体的密度变化不大,且比密度差大于0. 2的界面测量。

2 )粘度高、温度高( 4501以下)、不应排出的介质(例如减压淤泥、润滑油等)的液面水平测定,优选浮子(球)水平计。

3 )在脏液或环境温度下容易结晶冻结的液体中,请不要采用浮子(球)式液位计。

4 .电容式液位计或收音机式液位计的选择注意事项

1 )腐蚀性液体、沉淀性流体和其他处理介质的液位连续测量和定位测量可以选择电容式液位计或射频式液位计。

2 )用于界面测量时,两种液体的电气性能(介电常数等)必须满足产品的技术要求。

3 )静电电容液位计和无线电波式液位计必须由被测介质的导电性能、工艺容器的材质等因素决定。

4 )容易附着在电极上的导电性液体不能采用静电电容式液位计。

5 )电容式、射频式液位计容易受到电磁干扰的影响,应采取电磁干扰对策。

6 )用于位式测量的容量级计算或射频级计算优选地采用水平安装类型,用于连续测量的容量级计算或射频级计算优选地采用垂直安装类型。

5 .超声波式液位计的选择注意事项

1 )普通液位计难以测量的腐蚀性强、粘性高、易燃性高、挥发性和有毒液体的水平、液-液分界面、固-液分界面的连续测量和水平式测量适合超声波式液位计,但水平变动大时不使用。

2 )超声波式液位计适用于能够反射声波、能够传播声波的介质的测量,但是在真空的情况下不使用,不适用于容易挥发、含有气泡、含有浮游物的液体和含有固体粒子状物质的液体。

3 )对于内部存在影响声波传播的障碍物的工艺设备,不得采用超声波式液位计。

4 )在连续测量液位的超声波仪器中,被测量液体的温度、成分的变化显着时,补偿声波的传播速度的变化,提高测量精度。

5 )检测器和转换器之间的连接电缆请采取电磁干扰对策。

6 )超声波液位计型号、构造形式、探针的选定等,是由被测量介质的特性等因素决定的。

6 .物置取入元件的安装注意事项

1 )物置采取元件的设置位置应选定在物置变化敏感、不会对检查元件造成材料冲击的场所。

2 )在内浮动液位计和浮动液位计采用导管或其他导管装置时,导管或导管装置必须垂直安装,保证导管内的液体顺畅流动。

3 )安装了浮子式液位计的法兰短管,必须保证浮子在所有档位自由运动。 浮力式液位计的设置高度应符合设计文件规定。

4 )浮子水平计的安装使浮子处于垂直状态,成为浮子中心的正常操作水平或边界水平。

5 )使用差压表或差压变送器测量液位时,仪表高度不得高于下部取入口。 注意:利用鼓风法或低沸点液体的气化,通过传递压力的方法测量液位时,不受此规定限制。

6 )双凸缘式差压变送器毛细管的铺设需要保护措施,其弯曲半径不超过50mm,周围温度变化剧烈时应采取绝热措施。

以上就是电导式及电感式液位计量表文章的全部内容

本站关键词:磁翻板液位计,雷达液位计,超声波液位计
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