电容式液位计测硝酸

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第十一章物位检测技术概述11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.1液位检测方法11.1液位检测方法11.1.1力学法检测液位由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。对常压开口容器，液位高度H与液体静压力P之间有如下关系：1.压力法检测液位11.1.1力学法检测液位 浮力法测液位是依据力平衡原理，通常借助浮子一类的悬浮物，浮子做成空心刚体，使它在平衡时能够浮于液面。当液位高度发生变化时，浮子就会跟随液面上下移动。因此测出浮子的位移就可知液位变化量。2.浮力法检测液位2.浮力法检测液位（2）浮筒式液位计2.浮力法检测液位11.1.2电学与电磁法检测液位1.电学法检测液位（1）电阻式液位计1.电学法检测液位1.电学法检测液位（3）电容式液位计（3）电容式液位计（3）电容式液位计11.1.2电学与电磁法检测液位扩展阅读扩展阅读11.1.3声学与光学法检测液位1.声学法检测液位1.声学法检测液位11.1.3声学与光学法检测液位11.1.4其它液位检测技术 不同物质对同位素射线的吸收能力不同，一般固体最强，液体次之，气体最差。当射线射入厚度为H的介质时，会有一部分被介质吸收掉。透过介质的射线强度I与入射强度I0之间有如下关系： 式中—吸收系数，条件固定时为常数。变形为： 因此测液位可通过测量射线在穿过液体时强度的变化量来实现。1.射线法液位检测技术核幅射式液位计由辐射源、接收器和测量仪表组成。辐射源一般用钴60或铯，放在专门的铅室中，安装在被测容器的一侧。 接收器与前置放大器装在一起，安装在被测容器另一侧，射线由盖革计数管吸收，每接收到一个粒子，就输出一个脉冲电流。射线越强，电流脉冲数越多，经过积分电路变成与脉冲数成正比的积分电压，再经电流放大和电桥电路，最终得到与液位相关的电流输出。1.射线法液位检测技术11.1.4其它液位检测技术2.温差法液位检测技术11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.2料位检测11.2.1重锤探测与称重法检测料位11.2.1重锤探测与称重法检测料位11.2.2电磁法检测料位11.2.2电磁法检测料位2.电容式料位计设辅助电极长L0，它相对于料位为零时的电容变化量为：2.电容式料位计主电极的电容变化量为，则有：11.2.3声学法检测料位11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.3.1分段式电容法检测油水相界面11.3.1分段式电容法检测油水相界面11.3.1分段式电容法检测油水相界面11.3.2超声波检测液-液相界面11.3.2超声波检测液-液相界面11.3.3磁致伸缩性相界面测量技术11.3.3磁致伸缩性相界面测量技术11.1液位检测11.2物位检测11.3相界面的检测11.4物位仪表分类与选用11.4物位仪表分类与选用图11-22所示为辐射源与接收器均是为固定安装方式的核幅射液位计。其中(a)为长辐射源和长接收器形式，输出线性度好；(b)为点辐射源和点接收器形式，输出线性度较差。2．温差法液位检测技术主要原理：两种不同物理状态的物质间会存在温度场（如气体与液体之间）。在同一温度场内的亮点可以认为温差近似为零，或者低于某一临界值，而不同温度场中的两点则会存在较大的温差，显著高于某一临界值。此时通过判断温度差即可判断出液面的位置。测温法液位计原理图如图11-23所示测温法液位计主要由温度传感器、信号处理电路和液位显示电路构成。一般在液体容器壁表面的上下方向安装两个以上温度传感器，由信号处理电路采集温度传感器信号并比较各相邻传感器的温度差，根据设定的临界值即可判断出当前的液位。11.2.1重锤探测与称重法检测料位11.1.2电磁法检测料位11.1.3声学法检测料位重锤探测法原理示意图如图11-24所示重锤连在与电机相连的鼓轮上，电机发讯使重锤在执行机构控制下动作，从预先定好的原点处靠自重开始下降，通过计数或逻辑控制记录重锤下降的位置；当重锤碰到物料时，产生失重信号，控制执行机构停转——反转，使电机带动重锤迅速返回原点位置
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磁翻板液位计
磁致伸缩液位计用于石油、化工原料储存、工业流程、生化、医药、食品饮料、罐区管理和加油站地下库存等各种液罐的液位工业计量和控制，大坝水位，水库水位监测与污水处理等等。
磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播磁致伸缩液位计时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。
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磁致伸缩液位计广泛应用于过程控制、石油加工、制药、食品加工、水处理、罐区管理、加油站地下库存等领域中的液位、界面的测量与控制。两线制高精度智能磁致伸缩液位计，是基于磁致伸缩感应扭转波原理研制而成的可同时测量液位、界面的测量仪表。由于其测量过程中不受压力、温度、介电常数等因素变化的影响，具有精度高、稳定性好、可靠性高、使用寿命长、免维护、安全可靠等优点。
磁致伸缩液位计典型应用：
1、工业现场液位测量与控制
2、油罐液位测量；
3、化工过程液位控制；
4、制药罐液位控制；
5、食品饮料液罐控制；
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本文结合磁致伸缩液位计工作原理和现场故障维修实例，分享磁翻板液位计维修方法和维修经验。
磁致伸缩液位计由测量杆(内置超磁伸缩线)、浮球(内置永久磁铁)和变送器三部分组成，如图所示。变送器电路单元产生的电流脉冲沿着磁致伸缩线向下传递，并伴随产生一个环形的磁场，测量杆外配有浮子，浮子沿测量杆随液位的变化而上下移动。浮子内装有磁铁，浮子同时产生一个磁场。当电流磁场与浮子磁场相遇时，二者的磁场相互作用，产生瞬时扭力并在磁致伸缩线上形成一个机械扭力波脉冲，该机械扭力波以一定速度传递返回到电子部件，电子部件拾取脉冲。通过测量发射电脉冲与返回扭力波脉冲之间的时间差，就可计算出被测液位高度。
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2.精度高：由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作，工作中通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量，因此测量精度高，分辨率优于0.01%FS。
3.安全性好：磁致伸缩液位计的防爆性能高，可实现本安防爆或隔离防爆，特别适合对化工原料和易燃液体的测量。
4.易于安装和维护简单：磁致伸缩液位仪一般通过罐顶已有管口进行安装，特别适用于地下储罐和已投运储罐的安装，并可在安装过程中不影响正常生产。
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