大连大学建筑环境测试技术PPT格式课件下载.ppt

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由于液体对容器底面产生的器底面产生的静压力与液位高度静压力与液位高度成正比，因此通过测容器成正比，因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。

中液体的压力即可测算出液位高度。

液位高度液位高度HH与与液体静压力液体静压力PP之间有如下关系：

之间有如下关系：

6.2静压式物位检测静压式物位检测BA对常压开口容器：

对常压开口容器：

一、检测一、检测原理原理（6.2.1）被测液体的密度。

被测液体的密度。

（6.2.2）图6.2.1静压法液位测量原理考试重点中的重点，有计算题5本次课开始新内容（11）62.2.密闭容器中的液位测量（密闭容器中的液位测量（考试计算题考试计算题）除可应用上述三种液位计外，还可用差压法进行除可应用上述三种液位计外，还可用差压法进行测量，在测量过程中需消除液面上部气压及气压测量，在测量过程中需消除液面上部气压及气压波动对示值的影响，图示出差压式液位计测量原波动对示值的影响，图示出差压式液位计测量原理。

理。

差压变送差压变送器器差压变送器作差压变送器作用：

将用：

将压差信压差信号变成标准电号变成标准电流信号输出流信号输出。

PPI04-20mA如图6.2.37u差压变送器测量液位时的零点迁移问题（差压变送器测量液位时的零点迁移问题（重点重点）。

）。

u安装位置、条件不同存在着仪表零点迁移问题。

安装位置、条件不同存在着仪表零点迁移问题。

三三.量程迁移问题量程迁移问题采用静压式液位计测量液位时，常常会碰到采用静压式液位计测量液位时，常常会碰到取压口与取压口与测压口不等水平高度的情况，即液位零点时静压力并不为测压口不等水平高度的情况，即液位零点时静压力并不为零。

零。

u解决这一问题的方法被称为解决这一问题的方法被称为“量程迁移问题量程迁移问题”。

（11）无迁移无迁移图6.2.5差压变送器测量液位原理（a）如图如图6.2.5（a）6.2.5（a）安装状况。

安装状况。

取压口与差压变送器测压口等取压口与差压变送器测压口等高；

负压室与气相取压口不等高。

高；

8差压变送器的输入输出特性差压变送器的输入输出特性当当HHminmin=0=0时，差压时，差压P=0P=0，变送器输出信号为，变送器输出信号为4mA4mA当当H=HH=Hmaxmax时，时，PPmaxmax=gH=gHmaxmax，变送器输出信号为，变送器输出信号为20mA20mA.Hmin=0H=Hmax0500042020007000P（Pa）-20003000I0（mA）HHH=HmaxHmin=0I0=IminI0=Imax（6.2.3）负压室与气相取压口虽不等高负压室与气相取压口虽不等高,由于气体密度较小由于气体密度较小,取压取压口与测压口造成的气相静压误差很小口与测压口造成的气相静压误差很小,可以忽略。

可以忽略。

9差压变送器差压变送器a-a-无迁移无迁移10如如图图6.2.5（b）6.2.5（b）安安装装状状况况。

当当容容器器空空间间的的气气体体是是可可凝凝性性的的,如如水水蒸蒸气气；

或或者者是是为为了了防防腐腐，负负压压室室应应装装入入隔隔离离液液,此此时时负压的取压口与测压口不等高也不等压负压的取压口与测压口不等高也不等压。

（22）负迁移负迁移差差压压变变送送器器的的正正、负负压压室室的的压压力力分别为：

分别为：

正、负压室压差：

差压变送器差压变送器气侧图6.2.5差压变送器测量液位原理（b）附加的负压力作用附加的负压力作用（6.2.4）迁移量迁移量110500042020007000P（Pa）-20003000I0（mA）差压变送器的输入输出特性差压变送器的输入输出特性当当HHminmin=0=0时，差压时，差压P=-P=-（hh22-h-h11）22gg00，变送器，变送器输出信号小于输出信号小于4mA4mA，即，即液位最低而电流输出不为液位最低而电流输出不为零位。

零位。

当当H=HH=Hmaxmax时，变送器输出信号小于时，变送器输出信号小于20mA20mA.u负迁移时差压变送器的输入输出特性负迁移时差压变送器的输入输出特性我们需要的是我们需要的是液位最低时对应电流输出为液位最低时对应电流输出为零位零位-4mA-4mA。

气侧HH12为使为使H=0H=0时时,输出等于输出等于4mADC4mADC，就要设法抵消，就要设法抵消P=-P=-（hh22-h-h11）22gg的作用。

即量程需要向负方向迁移，的作用。

即量程需要向负方向迁移，迁移量为迁移量为-（hh22-h-h11）22gg此过程为此过程为“负量程迁移负量程迁移”。

0500042020007000P（Pa）-20003000I0（mA）当当H=0H=0时时,P=-,P=-（hh22-h-h11）22g,g,输出等于输出等于4mADC4mADC；

当当H=HmaxH=Hmax时时,P,P最大最大,输出信号最大输出信号最大,为为20mADC20mADC。

H=0H=0H=HH=Hmax13正、负压室的压力分别为：

正、负压室的压力分别为：

正、负压室压差正、负压室压差：

如如图图6.2.5（c）6.2.5（c）安安装装状状况况。

变变送送器器的的安安装装位位置置与与容容器器的的最低液位（最低液位（H=0H=0）不在同一水平位置。

）不在同一水平位置。

（33）正迁移正迁移差压变送器差压变送器b气侧图6.2.5差压变送器测量液位原理（C）附加的正压力作附加的正压力作用用（6.2.5）迁移量迁移量140500042020007000P（Pa）-20003000I0（mA）当被测液位当被测液位H=0H=0时，时，P=hP=h11gg00，变送器输出电流大于，变送器输出电流大于4mA4mA；

H=HH=Hmaxmax时，输出电流大于时，输出电流大于20mA20mA。

为使为使H=0H=0时时,P=0,P=0,输出输出=4mAD.C,=4mAD.C,就需设法抵消正附就需设法抵消正附加力。

即量程需要向正方向迁移，而且迁移量为加力。

即量程需要向正方向迁移，而且迁移量为hh11gg，此过程称为此过程称为“正量程迁移正量程迁移”。

15应用静压原理检测物位应用静压原理检测物位0500042020007000P（Pa）-20003000I0（mA）（aa）无迁移）无迁移（bb）负迁移）负迁移（cc）正迁移）正迁移例例图示压力变送器的测量范围图示压力变送器的测量范围：

05000Pa，其正或负其正或负的迁移量为：

的迁移量为：

2000Pa161.1.在实际安装中在实际安装中,往往是正、负量程迁移同时出现往往是正、负量程迁移同时出现,但但仍可用上述分析方法分别求出仍可用上述分析方法分别求出P+P+、P-P-和和P,P,再令再令H=0,H=0,即即可判断迁移的正、负，并求出迁移量。

可判断迁移的正、负，并求出迁移量。

2.2.迁移的作用是同时迁移的作用是同时改变量程的上下限改变量程的上下限,而并不改变而并不改变量量程范围程范围。

3.3.迁移的原则是使迁移的原则是使H=0H=0时，仪表输出起点时，仪表输出起点4mA4mA。

4.4.迁移的实现是通过调整变送器内的部件，如电动差迁移的实现是通过调整变送器内的部件，如电动差压变送器的压变送器的迁移弹簧迁移弹簧。

说明：

0500042020007000P（Pa）-20003000I0（mA）17例例6.2.16.2.1如图用差压变送器测量液位。

如图用差压变送器测量液位。

已知已知11=1200kg/m=1200kg/m33,22=950kg/m=950kg/m33,h,h11=1.0m,h=1.0m,h22=5.0m,=5.0m,液位变化的范围为液位变化的范围为0-3.0m0-3.0m，如果当地，如果当地的重力加速度的重力加速度g=9.8m/sg=9.8m/s22。

求：

11）计算差压变化量？

）计算差压变化量？

22）选择差压变送器的量程？

）选择差压变送器的量程？

33）计算差压变送器的迁移量？

）计算差压变送器的迁移量？

44）计算迁移后差压变送器的压差测量范围？

）计算迁移后差压变送器的压差测量范围？

55）计算迁移后差压变送器的液位测量范围？

）计算迁移后差压变送器的液位测量范围？

18例例6.2.16.2.1如图用差压变送器测量液位。

解：

11）最高液位为最高液位为3.0m3.0m时，最大差压为：

时，最大差压为：

故当液位在故当液位在0-3.0m0-3.0m变化时，差压变化量为：

变化时，差压变化量为：

0-35.28KPa0-35.28KPa。

0m3m22）根据国际量程系列规定，差压变送器量程选择）根据国际量程系列规定，差压变送器量程选择40KPa40KPa。

33）依据）依据可知，当可知，当H=0H=0时，有时，有差压变送器需要进行负迁移，迁移量为差压变送器需要进行负迁移，迁移量为-37.24KPa37.24KPa。

190m3m44）差压变送器量程选择）差压变送器量程选择40KPa40KPa，压差测量范围为，压差测量范围为0-40KPa0-40KPa。

迁移后。

迁移后其最小差压测量值为：

其最小差压测量值为：

迁移后其最大差压测量值为：

-37.24KPa-37.24KPa2.76KPa2.76KPa故迁移后差压变送器的压差测量范围为：

故迁移后差压变送器的压差测量范围为：

55）计算迁移后差压变送器的液位测量范围）计算迁移后差压变送器的液位测量范围因差压变送器实际量程为因差压变送器实际量程为40KPa40KPa，故由：

，故由：

由前面计算可知，当液位在由前面计算可知，当液位在0-3m0-3m范围变化时，产生的最大压差：

范围变化时，产生的最大压差：

可知实际可测量的液位变化范围为：

0-3.4m0-3.4m差压变送器实际量程仍为差压变送器实际量程仍为40KPa40KPa。

206.36.3浮力式物位检测浮力式物位检测P140浮力法测液位是依据浮力法测液位是依据力平衡力平衡原理，借助浮子一类的原理，借助浮子一类的悬浮物，做成空心刚体，使它在平衡时能够浮于液面。

悬浮物，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。

测出测出浮子的位移浮子的位移就可知液位变化量。

浮子式液位计按浮就可知液位变化量。

浮子式液位计按浮子形状不同，可分为浮子式、浮筒式等等；

按机构不同子形状不同，可分为浮子式、浮筒式等等；

按机构不同可分为钢带式、杠杆式等。

可分为钢带式、杠杆式等。

21钢带浮子式液位计钢带浮子式液位计右图为直读式钢带浮右图为直读式钢带浮子式液位计，这是一种最子式液位计，这是一种最简单的液位计，一般只能简单的液位计，一般只能就地显示。

就地显示。

恒浮力法液位测