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幾種常見液位計的原理、安裝、維護技能

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一、磁翻板液位計
液位計根據浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時,液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降,浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器,驅動紅、白翻柱翻轉,當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色,當液位下降時 翻柱由紅色轉變為白色,指示器的紅白交界處為容器內部液位的實 際高度,從而實現液位清晰的指示。
結構用工作原理 :
側裝式磁翻板液位計二引管連接法蘭(5)分別與容器引管法蘭連接,主導管(2)內有一磁性浮子(6),該浮子根據被測介質比重設計,當液體介質進入主導管內時,磁性浮子可隨容器內介質變化上下浮動。顯示部分為一列帶磁性的紅白二色小球(7),裝于支架上,可上下翻動,外有有機玻璃板保護,由抱箍(3)固定在主導管外,并緊貼主導管。當液體上升時,浮子上移,小球翻成紅色,反之,小球變成白色,紅白球分界處即為介質液位,同時在面板(8)標尺上讀得液位高度。主導管底部有法蘭(9)及排污閥(10)供安裝浮子、調試及清洗用。頂部裝有絲堵(11),供清洗等用途用。

二、雷達液位計
雷達液位計發射能量很低的短的微波脈沖通過天線系統發射并接收。雷達波以光速運行。運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。一種特殊的時間延伸方法可以確保短時間內穩定和精確的測量。
即使工況比較復雜的情況下,存在虛假回波,用新的微處理技術和調試軟件也可以準確的分析出物位的回波。
輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路,微處理器對此信號進行處理,識別出微脈沖在物料表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成,精度可達到毫米級。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比:
D=C×T/2
其中C為光速
因空罐的距離E已知,則物位L為:
L=E-D

通過輸入空罐高度E(=零點),滿罐高度F(=滿量程)及一些應用參數來設定,應用參數將自動使儀表適應測量環境。對應于4-20mA輸出。
應用介質:
l SKD系列智能雷達物位計適用于對液體、漿料及顆粒料的物位進行非接觸式連續測量,適用于溫度、壓力變化大;有惰性氣體及揮發存在的場合。
l 采用微波脈沖的測量方法,并可在工業頻率波段范圍內正常工作。波束能量較低,可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內,對人體及環境均無傷害。
安裝說明


l 推薦距離(1)墻至安裝短管的外壁:
 離罐壁為罐直徑1/6處,小距離為200mm。l
 不能安裝在入料口的上方(4)。l
l 不能安裝在中心位置(3),如果安裝在中央,會產生多重虛假回波,干擾回波會導致信號丟失。
l 如果不能保持儀表與罐壁的距離,罐壁上的介質會黏附造成虛假回波,在調試儀表的時候應該進行虛假回波存儲。
測量條件
注意事項
l 測量范圍從波束觸及罐低的那一點開始計算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當物位低于此點時無法進行測量。
l 若介質為低介電常數當其處于低液位時,罐低可見,此時為保證測量精度,建議將零點定在低高度為C 的位置。
l 理論上測量達到天線尖端的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測量范圍的終值應距離天線的尖端至少100mm。
l 對于過溢保護,可定義一段安全距離附加在盲區上。
 小測量范圍與天線有關。l
l 隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進行測量的。


三、磁致伸縮液位計
液位變送器由三個主要部分組成。外管部分是耐腐蝕,耐工業惡劣環境的產品材料。變送器的核心部分是內核的波導管,它是由一定的磁致伸縮物質構成。變送器的電子部分產生一個低電流的詢問脈沖,該脈沖同時產生一個磁場,并沿波導管向下傳播。當該磁場和波導管上的浮子內的永磁體所產生的磁場相交時,就會產生一個應變脈沖,或叫波導扭曲。應變脈沖沿波導管返回并被電子單元所接收,通過精確測量詢問脈沖和返回脈沖之間的時間間隔,可獲得高精度、高重復性的液位值。


四、超聲波液位計

超聲波液位計的工作原理是由換能器(探頭)發出高頻超聲波脈沖遇到被測介質有關。表面被反射回來,部分反射回波被同一換能器接收,轉換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播,從發射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關系可以用公式表示:S=C×T/2

由于發射的超聲波脈沖有一定的寬度,使得距離換能器較近的小段區域內的反射波與發射波重迭,無法識別,不能測量其距離值。這個區域稱為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關。

 
五、電容液位計
電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器內,金屬棒作為電容的一個,容器壁作為電容的另一。 
兩電間的介質即為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數ε1和液面上的介電常數ε2不同,比如:ε1>ε2,則當液位升高時,兩電間總的介電常數值隨之加大因而電容量增大。反之當液位下降,ε值減小,電容量也減小。 
所以,可通過兩電間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電常數的差值,而且,只有ε1ε2的恒定才能保證液位測量準確,因被測介質具有導電性,所以金屬棒電都有絕緣層覆蓋。電容液位計體積小,容易實現遠傳和調節,適用于具有腐蝕性和高壓的介質的液位測量。


六、射頻導納液位計
射頻導納式物位控制器是利用高頻技術,由電子線路產生一個小功率射頻信號于探頭上,探頭作為敏感元件,將來自物位介電常數引起的信號變化反饋給電子線路于這些變化包括電容量和電導量的變化,因而電子線路處理的是容抗和阻抗的綜合變化信號,采用相位檢測技術將這種變化檢測出來,進行處理后繼電器的輸出。它是在原電容測量的基礎上改進為射頻導納測量技術,代表了當今物位測量的新水平。常用有標準型、重型探頭型、耐高溫用陶瓷探頭型、堵料開關、堵煤開關等等。

 

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