物位測量儀表基本原理

在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，常需測量或控制容器內(nèi)的物位，使它保持在工藝要求的高度，或?qū)λ纳舷聵O限位置進行報警；根據(jù)物位來連續(xù)監(jiān)視或調(diào)節(jié)容器中流入流出物料的平衡，為此對物位必須進行測量和控制。物位測量儀表品種較多，測量形式也多樣，在此僅介紹幾種常用物位測量儀表。

(一)翻板液位計的基本原理

翻板液位計主要適用于直接指示密閉或開口容器中液體液位，亦可附加液位上下限報警器，實現(xiàn)自動報警和控制。該儀表的工作原理：在與容器連接的連通管內(nèi)，有磁性浮子。浮子隨管內(nèi)液位上升和下降。通過浮子內(nèi)的磁鋼，將液位的變化傳輸?shù)椒迳?，翻板一面紅色，一面綠色。上升時紅色一面連續(xù)翻向外面；液位下降時綠色一面連續(xù)翻向外面，翻板紅色面組成的紅色條，即指示出液面高度。

(二)浮子式液位計的基本原理

浮子式液位計用于直接測量各種敞開或有壓容器內(nèi)的液位高度。該類液位計儀表大致可分為浮球和浮筒二種液位計。浮球液位計主要有浮球、二次儀表和顯示控制儀表等組成。其工作原理是當被測量的液位發(fā)生變化時，測量元件浮球隨之位移。帶動二次儀表內(nèi)的多圈式電位器轉(zhuǎn)動，改變其電阻值，輸出一個隨液位高度變化的電信號，經(jīng)液位顯示控制儀放大后顯示出液位值。而浮筒液位計主要有磁浮筒、導(dǎo)管、傳感部件及轉(zhuǎn)換器和液位顯示儀所組成，其工作原理：當浮筒隨液位浮動時其永磁體作用于傳感部件，傳感部件輸出一個隨液位高度變化的電信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換器放大輸出直流信號，通過液位顯示儀，顯示出液位值。

(三)電容式物位變進器的基本原理

電容物位計適用于工業(yè)生產(chǎn)過程中各種貯槽。容器內(nèi)導(dǎo)電、非導(dǎo)電介質(zhì)液位、粉狀料料位的連續(xù)測量和指示。它可與各種記錄儀表及電動單元組合儀表配套實現(xiàn)液位、料位的自動記錄，控制和調(diào)節(jié)。

電容物位計主要有變送器、轉(zhuǎn)換器和顯示儀表所組成。變送器為一端密封的優(yōu)質(zhì)絕緣導(dǎo)線，它實質(zhì)上是隨被測液位而改變其電容量的圓柱形電容器(導(dǎo)線線芯是變送器的一個電極，絕緣層為中門介質(zhì)，導(dǎo)線插入被測液體內(nèi)，此液體為變送器的另一電極)。變送器兩極間面積隨液位變化，電容量也隨之成正比變化，經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換放大成直流信號，再傳送到顯示儀顯示出液位。

(四)差壓液位變送器的基本原理

在工業(yè)生產(chǎn)過程中常采用差壓變送器與調(diào)節(jié)器等其他儀表組合來測量貯槽或反應(yīng)罐的液位。它利用容器內(nèi)液位改變時，液體產(chǎn)生的靜壓相應(yīng)變化的原理測量壓力(差壓)，并以壓力(差壓)大小反映液位的高低。如圖9-20所示：

圖9-20 差壓式液位計原理圖

二、物位測量儀表的選用

(一)物位測量儀表的選用原則

液位和界面測量，一般應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的特點，合理地選擇測量方法和檢測儀表。

料面測量，應(yīng)根據(jù)物料的粒度、物料的安息角、物料的導(dǎo)電性能、料倉的結(jié)構(gòu)形式及測量要求進行選擇。

物位測量儀表的量程應(yīng)使正常物位處于量程的50%左右。

用于可燃性氣體、蒸汽及可燃性粉塵等爆炸危險場所的電子式物位儀表，應(yīng)根據(jù)所確定的危險場所的類別以及被測介質(zhì)的危險程度，選擇合適的防爆結(jié)構(gòu)型式或采取其他的防腐措施。

(二)物位測量儀表的選用

在物位測量的對象中除一般常見的液體、污染液體、腐蝕性液體、高粘度液體、含纖維漿液、還有粘濕性固體、粉狀固體、粒狀固體等。物位測量儀表的安裝好壞直接影響到該儀表的使用，由于各類的物位測量儀表結(jié)構(gòu)、性能不同，它們在安裝時都有所不同。所以在裝時應(yīng)根據(jù)各類物位測量儀表的工作狀態(tài)，安裝要求進行安裝。

由于物位測量儀表長期工作于各種被測介質(zhì)之中，使得物位測量儀表的傳感器或變送器(差壓式、電容式、電阻式等儀表)的表面亦受到介質(zhì)的沾污，從而影響儀表的測量。因此為了保持儀表良好的性能和測量精度，應(yīng)定期對物位測量儀表進行清洗和校正。一般為每半年進行一次清洗和校正。