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液位计工作原理是什么,静压式液位计的测量原理及使用方法

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一、液位计工作原理是什么

液位计的工作原理主要是基于静压测量原理。具体来说:

  • 静压测量:当液位计投入到被测液体中的某一深度时,其迎液面会受到液体的压力。这个压力P等于液体的密度ρ乘以重力加速度g再乘以液位高度H,再加上液面上的大气压力Po。
  • 压力抵消:为了准确测量液位高度引起的压力变化,液位计通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,同时将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连。这样,传感器背面的大气压力Po就被抵消了,使得传感器测得的压力仅为ρgH。
  • 液位计算:通过测取传感器上的压力P,并结合已知的液体密度ρ和重力加速度g,可以计算出液位深度H。
  • 此外,液位计有多种类型,如音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波式、声呐波式、磁翻板式、雷达式等,它们各自的工作原理和应用场景可能有所不同,但静压测量原理是其中较为基础和常见的一种。

    二、双法兰液位计的迁移量与变送器安装高度无关,求推导公式

    迁移量的计算公式为:迁移量=h1·ρ1·g-h2·ρ2·g。其中,h1代表下引压口安装高度与变送器安装高度的差值,单位为米;h2代表上引压口安装高度与变送器安装高度的差值,同样以米为单位;ρ1表示正引压管液体的密度,单位为千克/立方米;ρ2表示负引压管液体的密度,单位也是千克/立方米;g代表重力加速度,通常使用标准值9.8m/s2。计算得到的迁移量单位为帕斯卡(Pa)。迁移量的正负值反映了实际的迁移方向。

    如果正引压管和负引压管中的液体密度相同,即ρ1=ρ2=ρ,迁移量简化为迁移量=(h1-h2)·ρ·g。

    当变送器安装高度与下引压口高度相同时,h1·ρ1·g项为0;如果负引压管为空管,即h2·ρ2·g项也为0。对于双法兰液位计,由于变送器安装高度引起的迁移量相互抵消,同时假设ρ1=ρ2=ρ,我们得到迁移量=H·ρ·g。

    其中H定义为上引压口安装高度与下引压口安装高度之差,这个值与H1和H2无关,H1和H2分别代表上、下引压口与变送器安装高度的差值。

    通过上述公式,可以准确计算双法兰液位计的迁移量,而无需考虑变送器的具体安装高度。这使得在不同安装高度条件下,液位计的测量结果保持一致性。

    在实际应用中,液位计的迁移量对测量精度有重要影响。通过合理选择正负引压管的液体密度和引压口的位置,可以有效控制迁移量,提高测量的准确性。

    迁移量的计算不仅适用于双法兰液位计,也适用于其他类型的液位测量设备,通过调整引压管的布置,可以适应不同的安装环境,确保测量结果的可靠性。

    静压式液位计的测量原理及使用方法

    原创2022-02-25 16:55·博学港湾静压式液位计因为稳定性好、结构简单、安装方便、经济耐用等特点而常用于石油化工、冶金、电力、环保等行业的各种介质的测量。

    静压式液位计结构静压式液位计由表头,内置毛细软管的特殊导气电缆和一个探头组成。

    投入式静压液位计

    衬四氟的投入式静压液位计

    静压式液位计的测量原理静压式液位计属于差压液位计的一种,核心原理就是根据压力换算成液位。


    当静压式液位计投入到被测液体某一深度时,传感器表面产生的压力为:

    P(压力)=ρ(被测液体密度)g(常数)h(被测液体高度)+Po(大气压)

    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。

    由此可见,被测液体的高度h与被测液体密度ρ成正比,从而根据压力大小值换算成液位高度值。

    注:静压式液位计常用于测量密度不变的液体,如密度改变则会对液位的数值产生一定误差。

    静压式液位计使用实例现场安装

    量程设置

    量程的设置分为两种情况,被测液体的密度已知和被测液体的密度未知。

    1.已知被测液体的密度

    对于已知被测液体的密度时,例如测量水的液位,水的密度是1g/cm3,也就是说1米的水柱产生10KPa的压力,当测量2米高度水槽液位时,静压式液位计对应量程是20KPa

    2.未知被测液体的密度

    对于不知道被测液体的密度时,量程的设置需要知道探头在最低液位时产生的压力值,把当前的压力值设置为液位计压力量程的最大值,此时对应液位高度就是DCS系统需要设置液位量程的最大值。

    当然也可采用程序算法修正密度,静压式液位计默认量程是按水算的,把密度修改为水密度的系数乘积,也可以实现液位的精确测量。

    DCS数据库组态

    DCS量程组态

    DCS画面组态

    人机界面显示

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    压导式液位计
    发布人:gunrang6140 发布时间:2025-03-25