電容式液位計
電容式液位傳感器是利用被測物的介電常數與空氣(或真空)。不同的特點進行檢測的,電容式物位計由電容式物位傳感器和檢測電容的測量線路組成。它適用于各種導電、非導電液體的液位或粉狀料位的遠距離連續測量和指示,也可以和電動單元組合儀表配套使用,以實現液位的自動記錄、控制和調節。由于它的傳感器結構簡單,沒有可動部分,因此應用范圍較廣。
(一)測量導電液體的電容式液位傳感器
測量導電液體的電容式液位傳感器,在液體中插人一根帶聚四氟乙烯絕緣套管的不銹鋼電極。由于液體是導電的,容器和液體可看作為電容器的一個電極,插入的金屬電極作為另一電極.絕緣套管為中間介質.三者組成圓筒電容器。
值得注意的是,如液體是黏滯介質,當液體下降時,由于電極套管上仍粘附一層被測介質,會造成虛假的液位示值,使儀表所顯示的液位比實際液位要高。
(二)測量非導電液體的電容式液位傳感器
當測量非導電液體,如輕油、某些有機液體等的液位時,可采用兩根閘軸裝配,彼此絕緣的不銹鋼管構成同軸套管筒形電容器,兩根不銹鋼管分別作為圓筒形電容器的內外電極。液位的變化導致圓筒形電容器的內外電極間介質的變化,從而引起電容量的變化,利用這一特性可以測量液位變化。外套管上有孔,以便被測液體自由地流進或流出。
當電極確定后,被測液體的介電常數、外電極的內徑、內電極的外徑為定值,傳感器的電容變化量與液位的變化量呈線性關系。測出電容變化量就可求出被測液位。
電接點液位計
由于密度和所含導電介質的數量不同,液體與其蒸汽在導電性能上往往存在較大的差別,電接點液位計正是利用這一差別進行液位檢測的。通過液體氣、液相電阻的不同指示液位高低。電接點液位計的基本組成和工作原理如圖7.8所示。為了便于測點的布置,被測液位通常由測量筒2引出,電接點則安裝在測量筒上。電接點由兩個電極組成,一個電極裸露在測量筒中,它與測量筒的筒壁之間用絕緣子隔開;另一個電極為所有電接點的公共接地極,它與金屬測量筒的筒壁接通。當液體浸沒電接點時,由于液體的電阻率較低,電接點的兩電極通過液體導通,相應的指示燈亮;而處在蒸汽中的電接點因蒸汽的電阻率很大而不能導通,相應的指示燈不亮。因此,液位的高低決定了亮燈數目的多少。或者反過來說,亮燈數目的多少反映了液位的高低。根據顯示方式的不同,相應地有電接點氖燈液位計、電接點雙色液位計和數字式電接點液位計。但是,無論采用哪種顯示方式。均無法準確指示位于兩相鄰電接點之同的液位,即存在指示信號的不連續性,這也就是電接點液位計固有的不靈敏區。或稱作測量的固有誤差。顯然,這種誤差的大小取決于電接點的安裝間距。近年來,電接點液位計得到了較為廣泛的應用,尤其是在鍋爐汽包水位的測量中,由于其測量結果受汽包壓力變化的影響很小,故適用于鍋爐變參數工況下的水位測量。但是,這種液位計的液位指示信號具有非連續的階躍性,因此不宜作為液位連續調節的信號傳感器。用電接點液位計測量鍋爐汽包水位時,除了上述誤差外,zui主要的誤差是測量筒內水柱溫降所造成的測量筒水位與汽包重力水位之間的偏差,因而應該對測量筒采取保溫措施。
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