第5章 物位测量.ppt

《第5章 物位测量.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章 物位测量.ppt（45页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第5章章 物位测量物位测量n第一节第一节 概述概述 n第二节第二节 静压式液位测量静压式液位测量 n第三节第三节 其它物位测量方法其它物位测量方法 第第5章章 物位测量物位测量 了解物位测量的基本概念、方法及其分类；了解物位测量的基本概念、方法及其分类；掌握静压式液位测量的分类、工作原理及使用掌握静压式液位测量的分类、工作原理及使用注意事项，重点掌握注意事项，重点掌握双室平衡容器的测量原理、双室平衡容器的测量原理、误差因素和改进措施误差因素和改进措施；了解浮力式、超声波式、电容式物位测量的原了解浮力式、超声波式、电容式物位测量的原理及注意事项。理及注意事项。第第5章章 物位测量物位测量一、基

2、本概念一、基本概念 物位物位(液位、料位及界位液位、料位及界位总称总称）液位液位 -罐、塔、槽等容器中的液体表面位置；罐、塔、槽等容器中的液体表面位置；料位料位-固体块、颗粒、粉粒的表面位置；固体块、颗粒、粉粒的表面位置；界位界位-两种互不相溶的物质的界面位置。两种互不相溶的物质的界面位置。物位传感器物位传感器（连续式、物位开关）（连续式、物位开关）连续式连续式 连续测量物位变化；连续测量物位变化；开关式开关式 以点测为目的的开关式物位传感器以点测为目的的开关式物位传感器第第5章章 物位测量物位测量二、物位测量的主要方法和分类二、物位测量的主要方法和分类 静压式静压式浮力式浮力式重锤式重锤式超

3、声波式（非接触式测量）超声波式（非接触式测量）电容式电容式第第5 5章章 物位测量物位测量一、连通器式液位测量一、连通器式液位测量 二、压力式液位测量二、压力式液位测量 三、三、差压式差压式液位测量液位测量 第第5 5章章 物位测量物位测量u 玻璃管玻璃管 u 玻璃板玻璃板u 云母片云母片u 双色双色 u 电接点电接点重量水位重量水位在汽包工作压力在汽包工作压力下，将汽包中的气相饱和蒸下，将汽包中的气相饱和蒸汽和液相饱和水全部按上、汽和液相饱和水全部按上、下分离，得到的一个汽水分下分离，得到的一个汽水分界的平静液面。界的平静液面。指示水位指示水位各种各种水位计所测出的汽水位计所测出的汽包水位值

4、包水位值汽包中三种水位及其关系汽包中三种水位及其关系实际水位实际水位汽包内每根垂线上汽包内每根垂线上取出汽水混合物湿度的最大变化取出汽水混合物湿度的最大变化率这个点，然后由无数这样的点率这个点，然后由无数这样的点所连成的液面。所连成的液面。双色（云母）水位计双色（云母）水位计汽包实际（重量）水位与指示水位的关系：汽包实际（重量）水位与指示水位的关系：在额定工况下，实际零水位在额定工况下，实际零水位 高压锅炉：高压锅炉：中压锅炉：中压锅炉：特点：特点：结构简单、显示直观、可靠；结构简单、显示直观、可靠；只能就地安装。只能就地安装。电接点水位计电接点水位计第第5 5章章 物位测量物位测量特点：特点

5、：电信号传送，迟延小；电信号传送，迟延小；仪表无机械传动所产生的变差及刻度误差；仪表无机械传动所产生的变差及刻度误差；信号可靠，受汽包压力和环境温度影响小；信号可靠，受汽包压力和环境温度影响小；输出信号不连续，不能作为自动调节信号。输出信号不连续，不能作为自动调节信号。第第5 5章章 物位测量物位测量AB敞口敞口容器容器第第5 5章章 物位测量物位测量n工作原理工作原理:把把液位高度液位高度变化变化转换成转换成差压差压变化来变化来测量水位，因此测测量水位，因此测量仪表就是量仪表就是差压计差压计密闭密闭容器容器平衡容器平衡容器：液位高度液位高度差压；差压；导压管路导压管路：将差压传至远离将差压传

6、至远离 现场的差压计；现场的差压计；差压计差压计：显示仪表指示液位。显示仪表指示液位。n 差压式液位计的组成：差压式液位计的组成：n“水位差压水位差压”转换原理转换原理单室平衡容器单室平衡容器HH0H单室平衡容器单室平衡容器n“水位差压水位差压”转换原理转换原理简单双室平衡容器简单双室平衡容器H简单双室平衡容器简单双室平衡容器单室和双室平衡容器单室和双室平衡容器单室平衡器一般用于测量单室平衡器一般用于测量低温、低温、低压低压容器的水位。用于测量汽容器的水位。用于测量汽包水位时，要运用汽压自动校包水位时，要运用汽压自动校正系统。正系统。双室平衡容器可减少单室平衡双室平衡容器可减少单室平衡容器因容

7、器因正负压取样管内水的密正负压取样管内水的密度不同度不同所引起的测量误差。所引起的测量误差。l误差因素误差因素1 1：1平衡容器环境温度的变化平衡容器环境温度的变化 由于向外散热，平衡容器中的水温由上至下由于向外散热，平衡容器中的水温由上至下逐步降低，且温度分布不易测定。因而逐步降低，且温度分布不易测定。因而1的的数值难以准确确定。数值难以准确确定。若平衡容器的环境温度若平衡容器的环境温度，则冷凝水密度，则冷凝水密度1，平衡容器输出差压，平衡容器输出差压，使指示水位，使指示水位，指示带有负误差。，指示带有负误差。可采取的改进措施：可采取的改进措施：对平衡容器及汽水连通管加保温对平衡容器及汽水连

8、通管加保温(注意注意宽容器顶面不应保温，以产生足够冷宽容器顶面不应保温，以产生足够冷凝水量凝水量)。理想方法是加装理想方法是加装蒸汽加热罩蒸汽加热罩。1=wsH采用汽包内饱和蒸汽来加热正、采用汽包内饱和蒸汽来加热正、负压侧取样管内的水负压侧取样管内的水,使之处于使之处于饱和温度饱和温度,从而消除了简单双室从而消除了简单双室平衡容器内水温度与汽包内水平衡容器内水温度与汽包内水温度不同带来的测量误差温度不同带来的测量误差。蒸汽罩式双室平衡容器蒸汽罩式双室平衡容器w s 误差因素误差因素2：2汽包工作压力的变化汽包工作压力的变化 w和和S随汽包压力变化而改变，使差压式水随汽包压力变化而改变，使差压式

9、水位计的指示发生很大误差。位计的指示发生很大误差。汽包压力汽包压力 p密度差密度差(w-s)输出的差压输出的差压p(对应的指示水位值对应的指示水位值H)可采取的改进措施：可采取的改进措施：（1）采用蒸汽罩）采用蒸汽罩补偿式补偿式平衡容器平衡容器（2）引入压力校正信号）引入压力校正信号H(mm)不同汽包压力下输出差压值不同汽包压力下输出差压值p与汽包水位与汽包水位H的关系的关系蒸汽罩补偿式平衡容器蒸汽罩补偿式平衡容器 当汽压变化时当汽压变化时,单室平衡单室平衡容器和蒸汽罩双室平衡容器和蒸汽罩双室平衡容器的输出差压变化方容器的输出差压变化方向恰好是相反向恰好是相反。(带中间抽头的双室平衡容器带中间

10、抽头的双室平衡容器)正压侧取样管的水柱改由正压侧取样管的水柱改由2 段组成段组成,l段保持饱和温度段保持饱和温度,（L-l）段保持室温。适当段保持室温。适当选择选择2 段的比例段的比例,即可获得即可获得在某一特定水位在某一特定水位(如正常水如正常水位位)下平衡容器输出的差压下平衡容器输出的差压值不受汽压变动的影响值不受汽压变动的影响.压力变送器压力变送器pf(p)L蒸汽罩双室平衡容器压力校正系统蒸汽罩双室平衡容器压力校正系统 汽包压力自动校正系统汽包压力自动校正系统n对于中小型锅炉对于中小型锅炉,在不采用汽压自动校正系统时在不采用汽压自动校正系统时,宜采用宜采用蒸汽罩补偿式平衡容器蒸汽罩补偿式

11、平衡容器(带中间抽头的双室平衡容器带中间抽头的双室平衡容器)。n对于采用汽压校正对于采用汽压校正(补偿补偿)的水位测量系统的水位测量系统(高压或超高压高压或超高压锅炉锅炉),当平衡容器安装现场环境温度较稳定时当平衡容器安装现场环境温度较稳定时,以采用单室平以采用单室平衡容器为宜衡容器为宜,因为其结构简单、安装方便因为其结构简单、安装方便,同时还可避免同时还可避免在采用双室平衡容器时汽压骤然下降在采用双室平衡容器时汽压骤然下降,造成饱和水汽化造成饱和水汽化而丧失正压头的危险。而丧失正压头的危险。但如果平衡容器安装现场环境温度变化较大时但如果平衡容器安装现场环境温度变化较大时,以采用以采用蒸汽罩式

12、双室平衡容器为宜。蒸汽罩式双室平衡容器为宜。平衡容器选型平衡容器选型第第5 5章章 物位测量物位测量n 浮力式浮力式 n 重锤式重锤式n 电容式电容式 n 超声波式超声波式第第5章章 物位测量物位测量翻板式液位计工作原理动画演示翻板式液位计工作原理动画演示第5章 物位测量第第5章章 物位测量物位测量电容两极间介质量的变化可引起电容两极间介质量的变化可引起电容量的变化。电容量的变化。把一根外包绝缘层的金属棒插入装有导电介质的金属容器，金属棒和容器内壁之间形成电容，传感器电容量Cx随被测介质液位变化发生变化，电容变化增量Cx通过变送器电路转换为与液位成正比例的标准电流信号。第第5章章 物位测量物位

13、测量采用测量时间差的原理，采用测量时间差的原理，测得物料高度。测得物料高度。第第5 5章章 物位测量物位测量n云母水位计的工作原理和特点？水位计指示的云母水位计的工作原理和特点？水位计指示的水位和实际重量水位的关系？水位和实际重量水位的关系？n电接点水位计由哪两部分组成？原理及特点？电接点水位计由哪两部分组成？原理及特点？n画出双室平衡容器结构图，推导出其画出双室平衡容器结构图，推导出其“水位水位-差压差压”转换公式。转换公式。n影响差压式水位计测量误差的因素是什么？影响差压式水位计测量误差的因素是什么？如何影响的？改进措施？如何影响的？改进措施？n补偿型平衡容器为什么能解决锅炉滑参数启动补偿型平衡容器为什么能解决锅炉滑参数启动中汽包水位的测量问题中汽包水位的测量问题?