過(guò)程檢測(cè)儀表[電子教案]第三章物位檢測(cè)儀(已修改)
2025-05-30 22:14 本頁(yè)面
【正文】 第三章 物位檢測(cè)儀表 物位：物料的位置和高度，包括液位、界位和料位。 液位：氣液分界面高度； 界位：兩種液體的分界面高度； 料位：固液（氣）分界面高度。 物位測(cè)量目的：一是用于確定物料的體積或質(zhì)量；二是調(diào)節(jié)流入與流出物料的平衡。 1．按工作原理分類 （ 1）直讀式液位儀表 連通器原理，有玻璃管式、玻璃板液位計(jì)等。 （ 2）浮力式物位儀表 浮力原理，有恒浮力式和變浮力式兩種。 （ 3）靜壓式物位儀表 流體靜力學(xué)原理。 （ 4）電氣式物位儀表 將物位的變化轉(zhuǎn)換為電量檢測(cè)。 （ 5）反射式物位儀表 利用超聲波、微波反射信號(hào)行程間接測(cè)量液位。 （ 6）射線式物位檢測(cè) 利用射線在被測(cè)介質(zhì)中的吸收程度。 2．按傳感器與被測(cè)介質(zhì)是否接觸分類 （ 1）接觸式物位儀表 如直讀式、浮力式、靜壓式、電容式等。 （ 2）非接觸式物位儀表 如雷達(dá)式、超聲波式、射線式等。 直讀式液位計(jì) 圖 玻璃管液位計(jì) 5連通閥； 2標(biāo)尺； 2— 防溢鋼球； 3— 玻璃管； 4— 密封填料； 6— 排污閥； 7放溢鋼球； 10連接法蘭； 9壓蓋 原理：連通器原理。 ρ1=ρ2，則 h1=h2 量程 300～ 1200mm，工作壓力 ≤，耐溫 400186。C。 ghgh 2211 ?? ? 玻璃板液位計(jì) 圖 玻璃板液位計(jì) 1— 液罐； 2— 連通閥； 3玻璃板； 4金屬壓框； 5排污閥； 6連通閥 結(jié)構(gòu)：由厚鋼化玻璃板、金屬壓框和連通閥構(gòu)成。玻璃板液位計(jì)的長(zhǎng)度為 500～ 1700mm，最大耐壓為 5MPa，耐溫 400186。C。 透光式玻璃板液位計(jì)：液體處在兩塊玻璃板之間。缺點(diǎn)是液體粘附玻璃，不宜看清真實(shí)液位。 折光式玻璃板液位計(jì)：液體處在金屬框與棱形玻璃板之間。 原理：由于玻璃板對(duì)氣、液的折光率不同，液相看起來(lái)是暗的，氣相部分亮，氣液界面明顯。 雙色水位計(jì) 圖 雙色水位計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖 1上側(cè)連通管； 2加熱用蒸汽進(jìn)汽管； 3水位計(jì)鋼座； 4加熱室； 5測(cè)量室；6加熱蒸汽出口管； 7下側(cè)連通管； 8光源； 9毛玻璃； 10紅色濾光玻璃；11綠色濾光玻璃； 12組合透鏡； 13光學(xué)玻璃板； 14墊片； 15云母片；16保護(hù)罩； 17觀察窗 結(jié)構(gòu)：光源的白光經(jīng)紅、綠濾光玻璃后成為紅、綠混合光，再經(jīng)透鏡分光形成紅、綠兩股光束以不同角度射入測(cè)量室。 原理：在測(cè)量室汽相部分，蒸汽對(duì)紅、綠光折射率都很小，紅光直射到觀察窗口，而綠光偏離窗口。所以在觀察窗看到水位計(jì)中蒸汽呈紅色。 測(cè)量室液相部分形成一段水棱鏡。水中綠光折射率比紅光大，使綠光折射后正好射到觀察窗口、紅光折射后偏離觀察窗口。因而在觀察窗看到的水呈綠色。 特點(diǎn)：顯示醒目、便于觀察。工作壓力 422MPa，工作溫度 300℃ 。 浮力式物位計(jì) 恒浮力式液位計(jì) 1．浮標(biāo)式液位計(jì) 結(jié)構(gòu)： 原理：當(dāng)浮標(biāo)受力平衡時(shí)，浮標(biāo)可以隨液面穩(wěn)定： 式中 W—— 浮標(biāo)的重力； F—— 浮標(biāo)所受的浮力； G—— 平衡重物的重力。 GFW ??液位上升時(shí)，其上浮力 F增加 ， GFW ??新的力平衡， 反之亦然。因而實(shí)現(xiàn)了浮標(biāo)對(duì)液位的跟蹤。通過(guò)同步移 動(dòng)的平衡錘便可以指示出液位的高度。 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單直觀，測(cè)量精度低。 誤差原因：滑輪摩擦，鋼絲繩熱脹冷縮。 ，浮標(biāo)向上移動(dòng)。直 達(dá)到 GFW ??2. 浮子鋼帶式液位計(jì) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：用恒力彈簧（盤簧） 7代替平衡錘。用均勻穿孔鋼帶代替鋼絲繩，釘輪13周邊的釘狀齒與鋼帶上的孔嚙合，將鋼帶的直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)獒斴嗈D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由機(jī)械計(jì)數(shù)器 9指示出液位。 原理：液位下降時(shí)，浮子重量拉動(dòng)鋼帶使收帶輪 卷簧輪 6順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將卷繞在儲(chǔ)簧輪 8上恒力卷簧 7反繞在卷簧輪上。 液位升高時(shí)，鋼帶拉力減小，恒力卷簧 7將卷簧收回到儲(chǔ)簧輪 8
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