电导式物位测量仪表

  仪器网 ·  2012-07-14 23:41  ·  30148 次点击
对于导电性液体采用电导式液位计更为简单易行,尤其是输出开关信号的位式液位计,准确度和可靠性都比较高。此处所说导电性液体除各种液态金属及酸、碱、盐溶液外,也包括一般工业生产中的非纯水。例如高中压锅炉里的水,其电阻率约为!·分之儿到几十欧·米。为了防止极化腐蚀影响电极寿命,电导式所用电源一般都是交流,频率不宜太高.以免受电感电容作用的影响。
1、电导式电接点液位计
图5-22为最简单的位式液位if.原理示意图。若容器本身是导电的,在容器上方垂直插人适当长度的导体电极1(电极也可用带重锤的钢丝绳代替),它与容器壁3所构成电路的通断与否取决于液位的高低,如图5-22(a)所示。同理,对于导电容器,长短不一的电极1和2可用于液位上下限报警.如图5-22(b)所示。若分别装有长度不等的多根电极,则可分段显示液位值。若容器是绝缘的,可插入两个长度相等的电极1和2,如图5-22(c)所示。
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这种液位计最主要的特点就是结构简单。但应注意,在高温高压锅炉.上应用时.必须配有耐热且强度高的绝缘材料,还要能承受高温炉水的腐蚀。一般在高压锅炉上用氧化铝陶瓷绝缘,并且用可伐合金密封,制成专用的电极。可伐合金是指由铁、钻、镍组成的合金,其膨胀系数与氧化铝陶瓷相近。
2、简易电导液位计
将电极制成如图5-23(a)所示的同心套筒状,就可根据电极3和电极4间的阻值连续反映液位。该液位计工作的前提是液体的电阻率己知且为恒定值,若液体导电性强.可采用图
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5-23(b)所示的分段电限法,使AB间的限值近似反比于液位。也可采用如图5-23(c)所示的氖灯显示法,液位越高发光的从灯越多。
要注意的是,上述三种液位计在使用时均应保证液体的电阻远小于器壁漏电阻。
3、电导跟踪式液位计
由电导原理构成的电导跟踪式液位计,由伺服系统构成,如图5-24所示。图中,滚筒上绕有细钢丝绳,绳端系一重锤。当被测液面触及重锤时,形成电的通路,使伺服放大器产生提升信号。此信号作用于伺服电动机,使之带动滚筒将重锤提离液面。一旦重锤与液面脱离接触,伺服放大器的输出信号改变,又使伺服电动机反转,重锤又将下降,重新接触液面。如此反复动作,重锤的平衡位置始终跟踪着液位升降,滚筒轴上所带的指示装登或电远传装置便可连续反映液位值。在该液位计中,重锤相当于探针。
为了不致频繁正反转动,可采用高度不等的两个探针,都浸没时提升,都暴露时下降.只有高探针在液面上而低探针在液面下时电机停止。若两探针的高度差很小,也有足够的准确度。电导跟踪式液位计是准确度较高的一种电导式液位计(或液位变送器)。
4、超导液位计
电容式物位测量仪表和电导式物位测量仪表所用电极最为简单,液氧和液氮的介电常数e比同温度下的气态介电常数要大40%以上,是可以用电容式物位测量仪表的。但液氮与气态氮的9差别不大,宜用电导式物位测量仪表。
低温液体的液位受容器保温要求的限制.不能采用普通液位的测量方法,而是采用超导液位计.其原理如图5-25所示。这里并不是利用被测介质本身的电导或电阻,而是利用低温下某些金属的超导现象。例如钮的临界温度为4.3K,而氦的沸点为4.2K。因此,浸在液氮中的祖丝处于超导状态,其电阻为零.而液面以上的部分仍有电阻,这样便可根据阻值测出液位。图中锰铜丝.卜的电流起加热作用,使液面以上的祖丝处于非超导态。电压表V和电流表A的读数相除即为电阻值。
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来源:《热工测量仪表》,转载请注明出处-仪器信息网(www.cncal.com)

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