【文章內(nèi)容簡介】 液位：是指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高低。 料位：是指設(shè)備和容器中所儲備的塊狀、顆?；蚍勰罟腆w物料的堆積高度。 界位：是指相界位置。例如不互容的兩種液體、固液之間的分界面。 一、按測量方式 連續(xù)測量：連續(xù)性測量能持續(xù)測量物位的變化。定點測量：只能測量物位是否達到上限、下限或某個特定位置，定點測量一般為物位開關(guān)。 二、按工作原理 直讀式物位檢測儀表：能直接顯示容器中物位的高度，方法可靠、準確，但只能就地指示。 靜壓式物位檢測儀表：適用于液位檢測。 浮力式物位檢測儀表：適用于液位檢測。 機械接觸式物位檢測儀表：通過測量物位探頭物位接觸時的機械力實現(xiàn)物位額測量。 電氣式物位檢測儀表:將電氣式物位敏感元件置于被測介質(zhì)中，物位的變化會引起電氣參數(shù)的改變從而檢測這些參數(shù)即可知物位變化。 其他檢測方法：聲學(xué)式、射線式、光纖式儀表等等。靜壓差的計算公式：其中，為容器上部空間的壓力，為零液位處的壓力。、差壓式液位計 對于敞口容器上式中的為大氣壓力，在容器底部或側(cè)面液位零點處引出壓力信號，儀表指示的表壓力即反應(yīng)相應(yīng)的液柱靜壓。差壓計的連接：正壓側(cè)于容器底部相通，負壓側(cè)連接容器上部的氣空間。差壓計安裝在最低液面以下時加在壓差計兩側(cè)的差壓為:。（注：測量儀表安裝高度容器液位）對于有可疑凝結(jié)蒸汽或采用隔離介質(zhì)的液位測量系統(tǒng)，差壓計的負壓側(cè)通常有一個固定的壓力偏置量，此時的差壓為：。 優(yōu)點：由于檢測點移至頂部，其維修均很方便。 缺點：其測量精度受測壓表的精度，液體的溫度和密度對其檢測有影響。（1） 是一種恒浮力式液位計。（2） 基本原理：通過測量漂浮于被測液面上的浮子隨著液面的變化而上下移動而產(chǎn)生的位移來檢測液位高低，其所受浮力的大小一定。即檢測浮子所在位置可知液面高低。、（3） 浮子形狀常見有圓盤形、圓柱形和球形等。下面以圓柱形為例來作分析。 浮筒式液位計（1） 是一種變浮力式液位計。（2） 基本原理：利用浮筒被液體浸沒高度不同引起的浮力變化來檢測液位。（1） 原理：基于圓筒形電容器的電容值隨物位而變化。一定條件下，為常數(shù)，則與H成正比，測量電容變化量即可得物位。（2） 電容式物位計可以測量液位、料位和界位，主要由測量電極和電容檢測電路組成。（3） 常見的電容檢測方法有交流電橋法、充放電法、諧振電路法?？梢暂敵鰳藴孰娏餍盘枺瑢崿F(xiàn)遠距離傳送。（4） 特點：電容式物位計一般不受真空、壓力、溫度等環(huán)境條件的影響；安裝方便，結(jié)構(gòu)牢固，易維修；價格較低。 但是不適合于以下介質(zhì)：如介質(zhì)的介電常數(shù)隨溫度等影響而變化、介質(zhì)在電極上有沉積或附著、介質(zhì)中有氣泡產(chǎn)生等情況。（1） 原理： 利用聲波的某些特性制成。如聲波阻斷式—固體、液體或氣體對聲波的吸收能力不同（氣體最大，固體最?。山邮盏某暡芍矬w是否達到預(yù)定位置，可實現(xiàn)報警或定位檢測。（2） 應(yīng)用范圍：液位、物位。（對環(huán)境的適應(yīng)性較強，應(yīng)用廣泛）p101（3） 特點：無機械可動部件，安裝維修方便；超聲換能器壽命長；可以實現(xiàn)非接觸式測量，適合于有毒、高粘度及密閉容器物位的測量；對環(huán)境適應(yīng)能力強，應(yīng)用廣泛。（4） 缺點:在檢測中易受介質(zhì)的溫度、成分等變化的影響。（1） 原理。核輻射式物位計是利用核輻射線在穿透物質(zhì)是將被衰減的現(xiàn)象來確定物位。（ 射線在穿透物質(zhì)時，它的強度隨物質(zhì)層的厚度指數(shù)降低，只要測出通過物質(zhì)前后的輻射強度，就可知厚度物位。）（2） 組成：射線源、防護容器、射線檢測器、電子轉(zhuǎn)換和指示電路。（3） 檢測方式：有固定安裝式和隨動式兩種（4） 特點 ：具有非接觸式測量的特點，可用于高溫高壓、真空密閉等各種容器中液體或固體物料的物位測量；可適應(yīng)腐蝕、有毒、高粘度、爆炸性等各種困難介質(zhì)和高溫、高濕、多粉塵、強干擾等惡劣的工作條件。其放射性安全防護措施需按有關(guān)規(guī)范操作。（1） 用于定點測量，檢測物位是否達到預(yù)定的高度，并發(fā)出相應(yīng)的開關(guān)量信號。（2） 特點：簡單、可靠、使用方便，適用范圍廣。 一、液位測量的特點（1）液面波動（物料流進流出、沸騰或泡沫）（2）大型容器中各處物理量（溫度、密度和粘度）分布不均（3）液體處于特殊狀態(tài)中（高溫、高壓、高粘度、含大量雜質(zhì)）二、料位測量的特點（1）料面不規(guī)則（2）物料排出后有滯留區(qū)（3）物料間空隙不穩(wěn)定三、界位測量的特點 存在渾濁段課后習(xí)題71常用液位測量方法有哪些？（1） 壓力式液位計：根據(jù)靜止介質(zhì)的某一點所受壓力與此點上方的介質(zhì)高度成正比，利用壓力表來顯示其高度。（2）直讀式：直接是用與被測容器連通的玻璃管來顯示容器內(nèi)的物位高度，或在容器上開有窗口直接觀察物位高度。（3）浮力式：利用漂浮在液面上的浮子的位置隨液位的變化來測量定位。（4）電氣式：將物位的變化轉(zhuǎn)換為某些電量參數(shù)的變化而進行間接測量。（5）聲波式：由于物位的變化引起的聲波的遮斷。（6）光學(xué)式：利用物位對光波的遮斷和反射原理進行測量。（7）核輻射式：放射性同位素放出的射線被中間介質(zhì)吸收而減弱。72對于開口容器和密封壓力容器用差壓式液位計測量時有何不同？影響液位計測量精度的因素有哪些？對于開口容器，在容器底部或側(cè)面液位零點處引出壓力信號，儀表指示的表壓力即反映相應(yīng)的液位靜壓。對于密封壓力容器，可用差壓計測量液位。差壓式的正壓側(cè)與容器底部相通，負壓側(cè)連接容器上部的空間。可求液位高度。因素：液位計本身的精度、以及液位的溫度對其密度的影響、物料本身性質(zhì)如溫度、粘度、液面的穩(wěn)定、料面是否規(guī)則。73利用差壓變送器測量液位時，為什么要進行零點遷移？如何實現(xiàn)遷移？（1） 進行零點遷移的原因：由于測壓儀表的安裝位置一般不能和被測容器的最低液位處在同一高度上，因此，在測量液位是，儀表的量程范圍內(nèi)會有一個不變的附加值。（2） 如何實現(xiàn)：對感壓原件預(yù)加一個作用力，將儀表的零點遷移到與液位零點相重合，即實現(xiàn)零點遷移。74恒浮力式液位計與變浮力式液位計的測量原理有什么異同點？在選擇浮筒式液位計時，如何確定浮筒的尺寸和重量？恒浮力式液位計和變浮力式液位計都屬于浮力式物位檢測儀表，都是基于力的平衡原理，利用液體浮力進行液位的測量。恒浮力式是靠浮子隨液面升降的位移反映液位變化的；而變浮力式則是靠液面升降對物體浮力改變反映液位的變化。在選擇浮筒式液位計時，要依據(jù)其測量原理選擇浮筒的尺寸和質(zhì)量。設(shè)浮筒的重力為G，浮力為W，則懸掛點所受重力F=GW，又知浮力W為 故 ： 式中，D為浮筒的直徑5；為被測液體的密度；H為浮筒浸入液體部分的高度。因此浮筒所受重力F與液位H呈線性關(guān)系，液位越高，力越小。為了提高靈敏度，應(yīng)使H前的系數(shù)盡可能大，所以浮筒的直徑D也是越大越有利。而且，為了有較大的量程，浮筒的長度L也要盡可能大。關(guān)于浮筒的質(zhì)量選取依據(jù)零點消失原則進行。75物料的料位測量與液位測量有什么不同的特點？從概念上說，物料的料位是指設(shè)備和容器中所儲存的塊狀、顆?；蚍勰罟腆w物料的堆積高度，其是針對固體進行測量；而液位是指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高低，其是針對液體的測量。 由于測量對象性質(zhì)的不同，在測量方法的選取上也有所不同。一般所有的物質(zhì)檢測方法和物位檢測儀表都可以進行液位的測量，而只有機械接觸式、電氣式、超聲式、核輻射式等適用于料位測量。故在測量方法和測量儀表的選取上，料位相對于液位有一定的局限性。76電容式物位計、超聲式物位計、核輻射式物位計的工作原理，各有何特點？（1）電容式：基于圓筒形電容器的電容值隨物位而變化。（2）超聲式：利用回聲測距原理，由發(fā)射探頭發(fā)出的超聲脈沖，在介質(zhì)中傳到界面反射再返回到操頭接受。（3）核輻射式：以核輻射式的穿透性和物質(zhì)對射線的吸收特點為基礎(chǔ)，實驗證明，射線等穿透物質(zhì)后，其強度隨物質(zhì)層的厚度呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律衰減。8 機械量檢測機械量包括長度、位移、轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、力、力矩、振動等。其中直線位移是機械量基本的參數(shù)。如：表81方法有：電容式位移檢測、電感式位移檢測、差動變壓器位移檢測、光纖位移檢測、光學(xué)數(shù)字式位移檢測（光柵標尺、CCD圖像傳感元件）（） 變極距法（變d） 變面積法（變S） 在兩個固定極板之間設(shè)置可動極板（變ε） 電感式位移檢測方法電感式位移傳感器分自感式和互感式。電感式位移檢測與電容式位移檢測都是與被檢測對象非機械接觸的檢測方法。（是互感式位移檢測方法）P106（利用光纖檢測位移的一種方法）隨著被檢測物體的位移變化，重疊部分的光強發(fā)生變化，根據(jù)光強信號檢測位移?！ü鈻懦撸?shù)字式位移檢測室利用柵格編碼器將長度或角度的變化直接轉(zhuǎn)換為脈沖個數(shù)或二進制符號的方法，如光柵標尺、容柵標尺等。（P107）CCD圖像傳感元件（P109）（重要指數(shù)：兩顆星）方法：離心力檢測法，光電碼盤轉(zhuǎn)速檢測法，空間濾波器式檢測法。離心力檢測法原理：質(zhì)量m的重物旋轉(zhuǎn)時受到離心力 遠離主軸，這將克服彈簧力向上拉套筒，套筒升降通過齒輪帶動指針轉(zhuǎn)動，從而直接讀數(shù)。精確度：上下1%（核心思想：離心力——彈簧力——套筒升降——齒輪帶指針轉(zhuǎn)動——讀數(shù)）光電碼檢測法：將對轉(zhuǎn)速的測量轉(zhuǎn)化為脈沖序列，統(tǒng)計單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，通過脈沖個數(shù)測量轉(zhuǎn)角即得到轉(zhuǎn)速?？臻g濾波器式檢測法特點：不需要在旋轉(zhuǎn)物體上或周圍做任何記號，多用于檢測不規(guī)則物體的移動速度。（重要指數(shù)：兩顆半星）本章主要檢測方法：金屬應(yīng)變元件，半導(dǎo)體應(yīng)變元件，壓電效應(yīng)，壓敏導(dǎo)電橡膠（1，2相對較重要。）力檢測主要原理基礎(chǔ)：彈性元件受力作用時將發(fā)生彈性形變，彈性體變形導(dǎo)致電阻值變化，電阻通電轉(zhuǎn)化為電壓，測電壓即可求得對應(yīng)力的大小。1 金屬應(yīng)變元件原理：在拉伸力的作用下，金屬絲被拉長，因此截面積縮小，導(dǎo)致電阻率變化。注：給金屬絲通電流，測電壓即可測得電阻，對應(yīng)即可知道應(yīng)力。2半導(dǎo)體應(yīng)變元件原理：元件受力形變，應(yīng)變對元件電阻率大幅度變化，從而導(dǎo)致電阻的改變，將元件通電流，測元件兩段電壓，通過電壓的改變即可推斷力的大小。優(yōu)點：反應(yīng)靈敏，體積小，廣泛用在壓力傳感上。缺點：溫度依賴性大，需要電路補償，價格高。3壓敏導(dǎo)電橡膠原理：元件受力變形電阻變化，通電，測電壓，即反推得到力的大小。9成分分析儀表成分分析儀表是對物質(zhì)的成分及性質(zhì)進行分析和測量的儀表。一、 成分分析方法及分類(p117)成分分析的方法有兩種類型：一種是定期取樣，通過實驗室測定的實驗室分析方法；另一種是利用可以連續(xù)測定被測物質(zhì)的含量或性質(zhì)的自動分析儀表。 目前，按測量原理分類，成分分析儀表有以下幾種型式：1) 電化學(xué)式：如電導(dǎo)式（EC），電位式，酸度計，離子濃度計等。2) 熱學(xué)式：如熱導(dǎo)式、熱譜式、熱化學(xué)式等。3) 磁學(xué)式：如磁式氧氣分析儀、核磁共振分析儀等。4) 射線式：如X射線分析儀、γ射線分析儀、同位素分析儀、微波分析儀等。5) 光學(xué)式：如紅外、紫外等吸收式光學(xué)分析儀，光散射、光干涉式光學(xué)分析儀等。（分光儀、比色儀）6) 電子光學(xué)式和離子光學(xué)式：如電子探針、離子探針、質(zhì)譜儀等。7) 色譜式：如氣相色譜儀、液相色譜儀等。8) 物性測量儀表：如水分計、粘度計、密度計、濕度計、塵量計等。9) 其他：如半導(dǎo)體氣敏傳感器。二、 自動分析系統(tǒng)（檢測器是分析儀表的核心）自動分析系統(tǒng)通常是與試樣預(yù)處理系統(tǒng)組成一個分析測量系統(tǒng)，以保證其良好偶的環(huán)境適應(yīng)性和高的可靠性以使分析儀表的示值能代表被監(jiān)測的成分。自動取樣裝置的作用是從生產(chǎn)設(shè)備中自動、快速的提取待分析樣品。預(yù)處理系統(tǒng)可以采用冷卻、加熱、氣化、減壓、過濾等方式。取樣和試樣的制備必須注意避免液體試樣的分餾作用或氣體試樣中某些組分被吸附的情況。三、 幾種工業(yè)用成分分析儀表 熱導(dǎo)式氣體分析器：利用不同氣體導(dǎo)熱特性不同的原理進行分析。優(yōu)點有機構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、體積小。（熱導(dǎo)式氣體分析器的核心是測量室）（1）經(jīng)實驗測定，氣體中氫和氦的導(dǎo)熱能力最強，而二氧化碳和二氧化硫的導(dǎo)熱能力較弱。氣體的導(dǎo)熱率還與氣體的溫度有關(guān)。（2）熱導(dǎo)式氣體分析器的核心是測量室，稱為熱導(dǎo)池。熱導(dǎo)池是用導(dǎo)熱良好的