第14章物位测量
;物位是容器中液体的液位、粉状或颗粒状固体物料的料位及两种介质相界面位置的总称。液位是指开口容器或密封容器中液体介质液面的高低，用来测量液位的仪表称为液位计；料位是指固体粉状或颗粒物在容器中堆积的高度，用来测量料位的仪表称为料位计；相界面是指两种液体介质的分界面，用来测量分界面的仪表称为界面计。;;14.1浮力式液位检测;14.1.1恒浮力式液位检测;当液位上升时，浮子所受浮力增加，则，使原有平衡关系被破坏，浮子向上移动。但浮子向上移动的同时，浮力下降，增加，直到又重新等于时，浮子将停留在新的液位上，反之亦然。因而实现了浮子对液位的跟踪。式（14-1）中的与可认为是常数，因此浮子停留在任何高度的液面上时，值不变，故称此法为恒浮力法。这种方法实质上是通过浮子把液位的变化转换为机械位移的变化。在实际应用中，可通过机械传动机构带动指针对液位进行指示，还可以通过电或气的转换器把机械位移转换为电信号或气信号。;1—浮标；2—磁铁；3—铁心；4—导轮；5—非导磁管；6—浮球；7—连杆；8—转运轴；9—称锤；10—标杆
图14-2浮子式液位计示意图
;图14-3变浮力式液位计原理图
;14.1.2变浮力式液位检测;当液位高度为H时，浮筒受到液体的浮力作用而向上移动，设浮筒实际浸没在液体中的长度为h，浮筒移动的距离即弹簧的位移变化量为，即。当浮筒受到的浮力与弹簧力和浮筒的重力相平衡时，有(14-3)
式中，为浸没浮筒的液体密度
将式(14-2)代入上式并整理得(14-4)
一般情况下，，所以，从而被测液位可表示为
(14-5);由上式可知，当液位变化时，浮筒产生的位移变化量与液位高度成正比关系。变浮力式液位计实际上是将液位转换成浮筒的位移。如在浮筒的连杆上安装铁心，可随浮筒一起上下移动，通过差动变压器使输出电压与位移成正比关系。
沉筒式液位计适应性能好，对粘度较高的介质、高压介质及温度较高的敞口或密闭容器的液位都能测量。液位信号可远传，用于显示、报警和自动控制。;14.2差压式液位计;通常，介质的密度是已知的，测得的差压与液位高度成正比，把测量液位转换为测量差压的总量了。
当被测容器是敞口的，气相压力为大气压时，只需将差压变送器的负压室通大气即可。如不需远传信号，也可在容器底部安装压力表，可直接在压力表上按液位进行刻度。;;14.3电容式物位计;
图14-4电容式物位传感器原理示意图;谢谢大家！