物位测量仪表一、概述物位是液位、料位、界位的总称。其中液位指设备和容器中液体介质表面的高低。料位指设备和容器中所储存的块状、颗粒或粉末状固体物料的堆积高度。界位指相界面位置。容器中两种互不相溶的液体，因其重度不同而形成分界面，为液-液相界面；容器中互不相溶的液体和固体之间的分界面，为液-固相界面。液-液、液-固相界面的位置简称界位。例1：污水处理厂进水泵房，潜水泵控制根据集水井液位控制。例2：精馏塔塔底液位控制。1、静电容液位指示计2、超声波液位指示计3、静电容液位开关4、电缆浮球液位开关5、浮球连续式液位指示计6、连杆浮球液位开关7、侧装式浮球液位开关8、流动开关9、压力式液位指示计10、小型浮球液位开关11、磁性浮子式液面计12、光电液位开关物位检测仪表的分类：由于被测对象种类繁多，检测的条件和环境也有很大差别，所以物位检测的方法有多种多样，以满足不同生产过程的测量要求。按测量方式分类：可分为连续测量和定点测量两大类。1、连续测量方式能持续测量物位的变化。2、定点测量方式则只检测物位是否达到上限、下限或某个特定位置，定点测量仪表一般称为物位开关。按工作原理分类：物位检测仪表有直读式、浮力式、静压式、电磁式、声波式、辐射式等。1、直读式物位仪表根据流体力学的连通性原理测量液位2、浮子式物位仪表根据浮子高度随液位高低变化而改变(恒浮力)，或液体对浸沉在液体中的浮子（或浮筒）的浮力随液位高度变化的原理测量液位（变浮力）。3、差压式物位仪表根据液位或物料堆积高度变化对某点上产生的静（差）压力的变化的原理测量物位。4、电磁式物位仪表是将物位变化转换为电量的变化，并通过对电量变化的测量间接测知物位。5、声学式物位仪表根据物位变化引起声阻变化、声波的遮断和反射距离不同而测量物位。二、差压式物位计图3-33差压式液位计测量原理图正压室：负压室：式中：、—分别为液面上方气相压力和容器底部的压力。H—液位高度—液体介质密度—重力加速度正、负室压差为：(3-23)2、测量液位时的零点迁移（1）、无迁移（2）、正迁移图3-34正迁移测量安装图（2）、正迁移由式(3-24)可知，当H=0时，>0。对比无迁移情况，相当于在正压室多了一项压力，其固定压差为，此即为正迁移，这样在液位在0～变化时，差压变送器的输出不再是标准信号。为了使仪表输出反映被测量液位，必须抵消掉正压室的固定压差的作用。方法：在变送器中加一调零迁移弹簧，迁移弹簧的作用是将变送器的测量从起点迁移到某一正数值，同时改变测量范围的上下限值，实现测量范围的平移，但不改变其量程的大小。（3）、负迁移图3-35负迁移测量安装图正压室：负压室：正、负室压差为：(3-25)由式(3-25)可知，当H=0时，－<0。对比无迁移情况，相当于在负压室多了一项压力，其固定压差为，此即为负迁移，这样在液位在0～变化时，差压变送器的输出不再是标准信号。为了使仪表输出反映被测量液位，必须抵消掉负压室的固定压差的作用。方法：调整负迁移弹簧，其作用是将变送器的测量从起点迁移到某一负数值，同时改变测量范围的上下限值，实现测量范围的平移，但不改变其量程的大小。图3-36不同零点迁移情况下的特性曲线【例】如图3－35所示，用差压变送器检测液位。已知=1200kg/，=950kg/,=1.0m,=5.0m,液位变化的范围是0～3.0m，已知当地重力加速度为9.8m/，求差压变送器的量程和迁移量。解：当液位在0～3m变化时，差压的变化量为：Pa根据差压变送器的量程系列，可选择差变的量程为40KPa.当H=0时，有所以差变要进行负迁移，迁移量为37.24KPa，迁移后该差变的测量范围为－37.24～2.76KPa。若采用DDZ-Ⅲ型仪表，则当变送器输出为4mA时，表示H=0,当I=20mA时，H=40×30/35.28=3.4m,即实际可测量液位为：0～3.4m。三、声学式物位检测图3-37声学式物位测量装置(1)声波在介质中传播时会被吸收而衰减，气体吸收最强而衰减最大，液体次之,固体吸收最小而衰减最小。声波在介质中传播时衰减的程度还与声波的频率有关，频率越高，衰减也越大。因此超声波比其他声波在传播时的衰减更明显。(2)声波传播时的方向性随声波的频率的升高而变强，发射的声速也越尖锐，超声波可近似为直线传播，具有很好的方向性。(3)当声波从一种介质向另一种介质传播时，因为两种介质的密度不同和声波在其中传播的速度不同，在分界面上会产生反射和折射。当声波从液体或固体传播到气体，或相反的情况下，由于两种介质的声阻抗相差悬殊，声波几乎全部被反射。声学式物位测量原理：通过测量声波从发射至接收到被物位界面所反射的回波的时间间隔来确定物位的高低。(3-26)