第6章:物位測量授課課時：2學時主要內容：物位測量的概述及意義。物位測量主要方法及其物位測量儀表的分類。靜壓式物位測量，浮力式物位檢測，電氣式物位檢測，聲學式物位檢測，射線式物位檢測。各類物位儀表的特點及使用場所。

重點和難點:各類物位儀表的測壓原理，測壓儀表的結構、特點。靜壓式測量儀表中量程的遷移。壓力儀表的設計和選型。各類物位儀表的測壓原理，測壓儀表的結構、特點主要章節6.1物位檢測的主要方法和分類6.2靜壓式物位檢測6.3浮力式物位檢測6.4電氣式物位檢測6.5聲學式物位檢測6.6射線式物位檢測2、物位測量的基本原理

1）力學原理2）波傳播原理3）機械運動原理4）基于相對變化原理5）射線穿透原理

3主要分類靜壓式物位檢測根據流體靜力學原理檢測物位。靜止介質內某一點的靜壓力與介質上方自由空間壓力之差與該點上方的介質高度成正比，因此可利用差壓來檢測液位。

浮力式液位檢測利用漂浮于液面上浮子隨液面變化位置，或者部分浸沒于液體中的物質的浮力隨液位變化來檢測液位。電氣式物位檢測把敏感元件做成一定形狀的電極置于被測介質中，根據電極之間的電氣參數（如電阻、電容等），隨物位變化的改變來對物位進行檢測。聲學式物位檢測利用超聲波在介質中的傳播速度及在不同相界面之間的反射特性來檢測物位。射線式物位檢測放射性同位素所放出的射線（如β射線、γ射線等）穿過被測介質（液體或固體顆粒）因被其吸收而減弱，通過測量其吸收程度來檢測物位。2.檢測方法

1）壓力式液位計（開口容器的液位測量）（1）用壓力表測量液位：（2）法蘭式壓力變送器測量液位：用于粘度大、有沉淀、易結晶、易凝固或具有腐蝕性的介質，為防止導壓管堵塞或腐蝕儀表，采用法蘭式壓力變送器。靜壓液位計3．量程遷移：同時改變量程的下限和上限而量程保持不變。1）無遷移：2）負遷移：形成原因：加隔離罐或采用法蘭式測壓差。正壓室：負壓室：差壓：液位高度變化形成的差壓值為所以可選擇差壓變送器量程為40kPa所以負遷移量為37.240kPa，即將差壓變送器的零點調為-37.240kPa。正遷移量為3）正遷移：變送器位置低于液面基準面。

6.3浮力式液位檢測1．恒浮力式液位檢測：基本原理：浮于液面上的浮子隨著液位上升或下降，根據浮子的位置實現液位的檢測。例如：浮球式水位控制器：調整箱組件浮筒浮球連桿非導磁管下限水銀開關磁鋼上限水銀開關一般即從而被測液位H可表示為即彈簧的位移量與液位成正比。彈簧的頂端連接有一鐵芯，鐵芯隨著彈簧的位移在差動變壓器內上下移動輸出位移信號。浮球式液位計浮筒液位計6.4電氣式物位檢測電容式液位檢測為例：當兩圓筒間充以介電常數為ε1的氣體時，圓筒的電容量為：圓筒形金屬導體適用對象：非導電液體或固體。對于導電液體，電極要用絕緣物覆蓋作為中間介質，而液體和外圓筒一起作為外電極。超聲波物位檢測方法通過測量聲波從發射至接受反射回波的時間間隔來確定物位高低。6.5聲學式物位檢測1．超聲波檢測原理：20kHz以上頻率的機械波稱為超聲波。當聲波從一種介質向另一種介質傳播時，因為兩種介質的密度不同和聲波在其中的傳播速度不同，在分界面上聲波會產生反射和折射。反射系數與聲阻抗（）有關，當超聲波傳播速度已知，可根據時間求得物位。基于壓電效應、和逆壓電效應。發射器：將交變電壓轉換成向外發射的機械波。接收器：把聲能轉換成電能。實現方法：檢測時一般采用較高頻率的超聲脈沖。這樣可減少了單位時間超聲波的發射能量，又可提高超聲脈沖的幅值好處：前者有利于減少空化效應，溫升效應，后者可提高測量精度。2．超聲波物位計的接收和發射6.6射線式物位計射線式物位檢測系統主要由射線源、接收器和電子線路等部分組成。射線式物位計原理框圖思考題1、總結水箱液位測量中差壓變送器量程遷移的規律。2、什么是超聲波液位計？它有什么特點？3、差壓式液位計按有無遷移量分為哪幾種類型？分別適用什么場所？4、簡述聲學法液位測量的工作原理，