液位计调研报告.docx
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液位计调研报告.docx
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液位计调研报告
液位计调研报告
班级:
电气自动化3班
学号:
080408127
调研人员:
葛聪
调研时间:
2011-4-30
液位计发展至今已有几百年的历史,它普遍被应用于化工、锅炉、生物工程及各种工矿企业中。
直到现在,液位计仍在社会生产中起着无可替代的作用。
液位计根据工作原理,可分为直接式、浮力式、差压式、电磁式、声波式及光学式。
其中,浮力式可以细分为恒浮力式、变浮力式。
电磁式可以细分为电容式、电感式、磁极式。
一、调研目的
通过查找资料,熟悉液位计分类、原理及作用,了解现在关于液位计的一些新的产品,以及最近世界上关于液位计的新的科技。
二、各种液位计
随着当今科技的发展,各种新的产品也是层出不穷,液位计作为生产过程中的一个必不可少的仪表,它的更新也是十分的迅速,平均以两个月一代的速度向前发展。
下面就以磁浮子液位计、电磁波雷达液位计、超声波液位计、电容式液位计、静压(差压)式液位计、投入式液位计为例进行说明。
(一)、磁浮子液位计
特点:
就地显示磁性浮子式液位计具有显示直观醒目、不需电源,安装方便可靠,维护量小,维修费用低的优点,是玻璃管,玻璃板液位计的升级换代产品。
可广泛应用于石油,化工,电站,制药,冶金,船舶工业,水/污水处理等行业的罐,槽,箱等容器的液位检测。
工作原理:
和被测容器形成连通器,保证被测量容器与测量管体间的液位相等。
当液位计测量管中的浮子随被测液位变化时,浮子中的磁性体与显示条上显示色标中的磁性体作用,使其翻转,红色表示有液,白色表示无液,以达到就地准确显示液位的目的。
用户还可根据工程需要,配合磁控液位计使用,可就地数字显示,或输出4~20mA的标准远传电信号,以配合记录仪表,或工业过程控制的需要。
也可以配合磁性控制开关或接近开关使用,对液位监控报警或对进液出液设备进行控制。
目前磁浮子式液位计主要有:
1.北京罗巴特仪表有限公司
2.UFZ-52型侧装磁浮子液位计
特点:
1、显示器以红色指示液位,上部白色区域为无液部分(液红气白),液位显示直观、醒目,夜明效果好。
2、液位测量范围大,不受容器规格、形状以及安装位置的限制,全过程测量无盲区。
3、液位显示器与被测介质完全隔离,安全、可靠。
4、接液部分选用不同的材料制造,可适用于各种腐蚀性介质液位的测量。
5、高温、高压以及有毒、有害和易燃易爆介质液位的测量均具有很强的适应性。
2、辽阳慧特仪表有限公司
UFZ-55型顶装浮球液位计
特点:
适用于一些不便于侧面安装的各种容器内液位的连续测量,特别是对地下储藏液位的测量尤为理想。
同时液位计还可配置报警器和液位变送器,其与显示仪表配合,可实现远距离上、下限灯光显示和声响报警。
变送器可将液位的变化线性的转成4-20mA。
DC标准电流信号,从而实现远距离液位数模显示。
(二)、电磁波雷达液位计
特点:
不需要传输媒介,不受大气、蒸气、槽内挥发雾影响的特点,能用于挥发介质的液位测量。
采用非接触式测量,不受槽内液体的密度、浓度等物理特性的影响。
价格昂贵。
仪表需要设置的参数较多,一旦出现问题,通常很难查出是什么原因造成的。
如果天线本身不慎沾上介质会报错。
如有结晶结冰现象会报错,需加热保温处理,并清理天线。
最初安装需要是空仓,即空料位。
工作原理:
雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。
雷达液位计的天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比,关系式如下:
D=CT/2(D:
雷达液位计到液面的距离C:
光速T:
电磁波运行时间)
雷达液位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出液面到雷达天线的距离,从而知道液面的液位。
目前的雷达液位计主要有:
∙1.江苏德川仪表科技有限公司
DEC-LED雷达液位计
主要参数:
1. 量程:
60m
2. 精度:
±5 mm
3. 介质温度:
-30-+150℃
4. 测量死区:
上部250mm
5. 压力范围:
-1-+4.0MPa
6. 供电电压:
24VDC或220V/50Hz
7. 输出信号:
4-20mA,HART协议
8. 防护等级:
IP67
9.防爆等级:
本安防爆、隔爆
10. 连接法兰:
1G 或 DN50-DN250
11. 可测介质:
液化石油汽、煤气、轻质油、水、高温原油和渣油、食用油的液位;颗粒及粉料的料位。
12. 可测油水的分界面.
(三)、超声波液位计
特点:
无机械可动部分,可靠性高,安装简单、方便,属于非接触测量,且不受液体的粘度、密度等影响,精度比较低,测试容易有盲区。
不可以测量压力容器,不能测量易挥发性介质。
工作原理:
超声波液位计是由微处理器控制的数字物位仪表。
在测量中脉冲超声波由传感器(换能器)发出,声波经物体表面反射后被同一传感器接收,转换成电信号。
并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测物体的距离。
目前的超声波液位计主要有:
1.杭州科盛机电设备有限公司
贝加BACACSONIC系列超声波液(物)位仪
特点:
BACACSONIC系列超声波液〔物)位仪具有自动功率调整,增益控制,
补偿,采用先进的检测技术和计算机技术,
仪表的测量精度,对干扰回波有抑制功能,保证测量结果的真实。
产品
泛用于各种液体的液位和固体的物料高度的
,也可用于距离的测量。
采用SMD技术,提高仪器可靠性。
先进的检测技术.丰富的软件功能适应各种复杂环境。
具有干扰回波的抑制功能保证测量数据的真实。
传感器采用四氟乙烯材料,可用于各种腐蚀性场合。
自动功率调整、增益控制、温度补偿。
采用新型的波形计算技术,提高仪表的测量精度。
16位D/A转换,提高电流输出的精度和分辨率。
多种输出形式:
可编程继电器输出、高精度4-20mA电流输出、RS-485数字通信输出。
主要参数:
SONIC111型技术参数
量程:
0-3、5、8、10、15、20m
精度:
0.5%
盲区:
0.3-0.5m
工作温度:
-20℃-+55℃
电源:
24VDC
输出:
4-20mA
防护等级:
IP65
显示方式:
4位LED
耐腐型传感器外壳采用四氟乙烯
(四)、电容式液位计
特点:
传感器无机械可动部分,结构简单、可靠;精确度高;检测端消耗电能小,动态响应快;维护方便,寿命长。
被测介质需为导电率不低于10-3S/M的非结晶导电液体。
被测液体的介电常数不稳定会引起误差。
电容式液位计一般用于调节池、清水池测量。
(注:
液化气是否会对测量造成影响未知待确定)
工作原理:
采用测量电容的变化来测定量液面的高低的。
它是一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。
两电极间的介质即为液体及其上面的气体。
由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同,比如:
ε1》ε2,则当液位升高时,两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。
反之当液位下降,ε值减小,电容量也减小。
所以,可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。
电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值,而且,只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确,因被测介质具有导电性,所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。
目前的电容式液位计主要有:
1.烟台三合立信自动化设备有限公司
UCD-28系列电容液位变送器
特点:
1.结构紧凑、体积小,安装维护简单,统一外形尺寸。
2.多种信号输出形式,可用于不同系统配置。
3.聚四氯乙烯探极,耐酸、碱等强腐蚀性液体及高温。
4.对高温高压容器与测量常温常压一样简单,且测量值不受被测液体的温度、比重及容器形状、压力的影响。
5.非隔离两线制、三线制及测量、输出、电源三端隔离四线制多种电路结构形式,自带隔离器,适应不同信号接地方式。
6.完善的过流、过压、电源极性保护。
2. 北京烽火方元仪表有限公司
FH-BP600系列电容式液位变送器
性能指标:
检测范围:
0.2~20m
精 度:
0.2级、0.5级
承压范围:
-0.1Mpa~32Mpa
探极耐温:
-500~200℃
环境温度:
-20~85℃
输出信号:
4~20mA典型24VDC
测量介质:
电导率不低于10-3/m的酸碱水等非结晶导电液体
测量、输出、电源之间隔离耐压:
1000V
量程调节范围及零点迁移:
≥±30%FS
(五)、静压(差压)式液位计
特点:
1.普及范围广,容易校准。
2.受介质密度和温度影响很大,所以常常精度比较差,而为消除这些影响,需要很多其他测试仪表,结果搭建一套完善的静压测量系统价格很高。
工作原理:
由于液柱的静压与液位成正比,因此利用压力表测量基准面上液柱的静压就可测得液位。
根据被测介质的密度及液体测量范围计算出压力或压差范围,再选用量程、精确度等性能合适的压力表或差压表。
目前的静压(差压)式液位计主要有:
1.江苏省苏科仪表有限公司
SK1151/3351DP型差压变送器
性能指标:
1.1.参考精度
1.1.1.数字、智能:
±0.1%校验量程
1.1.2.模拟、线性:
±0.2%校验量程
1.2.稳定性
1.2.1.数字、智能:
6个月,±0.1%URL
1.2.2.模拟、线性:
6个月,±0.2%URL
1.3.环境温度影响
1.3.1.数字、智能
零点误差:
±0.2%URL/56℃
总体误差:
±(0.2%URL+0.18%校验量程)/56℃
1.3.2.模拟、线性
零点误差:
±0.5%URL/56℃
总体误差:
±(0.5%URL+0.5%校验量程)/56℃
1.4.静压影响
1.4.1.零点:
对于量程4至8,在13790kPa下为±0.2%URL;其它量程为±0.25%URL。
零点误差可在线通过重新调零来修正。
1.4.2.量程:
可修正至±0.25%输出读数/6895kPa,对于量程3,可修正至±0.5%输出读数/6895kPa
1.5.振动影响
在任意轴向上,200Hz下振动影响为±0.05%URL/g
1.6.电源影响
小于±0.005%输出量程/伏特。
1.7.负载影响:
没有负载影响,除非电源电压有变化。
1.8.电磁干扰/射频干扰(EMI/RFI影响)
由20至1000MHz,场强达至30V/M时,
输出漂移小于±0.1%量程。
1.9.安装位置影响
零点漂移至多为±0.25kPa。
所有的零点漂移都可修正掉;对量程无影响。
2.功能规格
2.1.测量范围:
差压:
0-1.3~6890KPa
静压:
4、10、14MPa
2.2.零点与量程
2.2.1.数字、智能:
可用本机量程和零点按钮调整,或用HART手操器远程调整。
2.2.2.模拟、线性:
量程和零点连续可调。
2.3.零点正、负迁移
零点负迁移时,量程下限必须大于或等于-URL;零点正迁移时,量程上限必须小于或等于+URL。
校验量程大于或等于最小量程。
2.4.输出
数字、智能:
4~20mADC,用户可选择线性或平方根输出,数字过程变量叠加在4~20mADC信号上,可供采用HART协议的上位机使用。
模拟、线性:
4~20mADC,与过程压力成线性。
(六)、投入式液位计
特点:
◆稳定性好,满度、零位长期稳定性可达0.1%FS/年。
在补偿温度0~70℃范围内,温度飘移低于0.1%FS,在整个允许工作温度范围内低于0.3%FS。
◆具有反向保护、限流保护电路,在安装时正负极接反不会损坏变送器,异常时送器会自动限流在35MA以内。
◆固态结构,无可动部件,高可靠性,使用寿命长。
◆安装方便、结构简单、经济耐用。
工作原理:
用静压测量原理:
当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力公式为:
Ρ=ρ.g.H+Po
式中:
P:
变送器迎液面所受压力
ρ:
被测液体密度
g:
当地重力加速度
Po:
液面上大气压
H:
变送器投入液体的深度
同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为:
ρ.g.H,显然,通过测取压力P,可以得到液位深度。
目前的投入式液位计主要有:
1.扬州日杨电缆仪表有限公司
RY系列投入式液位计
特点:
采用进口充油硅芯片,不锈钢全封焊结构设计
具有良好的防潮性能和极强介质兼容性
可用于许多工业场合较弱的腐蚀性介质中
关键元器件、压力敏感芯子选用国际著名品牌的元器件
产品的各项技术指标均达到国际水平
产品性能稳定、精度高
投入式液位计应用范围:
可用于水厂、污水处理厂、城市供水、高楼水池、水井、矿井、工业水池、水罐、油池、水文地质、水库、河道、海洋等场所
投入式液位计技术指标:
全封闭式电路,具有防潮、防结露、防渗漏功能
量程:
0~200m水柱内各量程
可选不锈钢管(软、硬两种)液位变送器,适应恶劣环境,性能更优
可选分体式、一体式
精度:
±0.1%FS、0.25%FS、0.5%FS
供电:
24VDC
输出:
4~20mA、0~5VDC、1~5VD
工作温度:
-20℃~+60℃(超过此温度范围,请选用本公司引压防腐式液位计)
适用于液位测量(有腐蚀性的介质请指出)
具有温度补偿,使用温域宽
密封级别:
高等级IP68
三.调研总结
液位计在在工业中的运用的确实是十分的广泛,以上只是各种仪表的一部分,还有很多的仪表我都没有列出,此次调研我对液位计有了更进一步的了解,对各种液位计的功能工作原理有了跟深入的认识,液位计作为一种传统产品将以更快的速度向前发展。
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