扭力管式浮筒液位计测量原理

  仪器信息网 ·  2012-11-01 10:51  ·  48240 次点击
扭力管式浮筒液位计测量原理
扭力管液位计,作为液位检测元件的浮筒垂直地悬挂在杠杆的一端,杠杆的另一端与扭力管芯轴的一端垂直地固结在一起,并由固定在外壳上的支点所支撑。扭力管的另一端通过法兰固定在仪表外壳上。芯轴的另一端为自由端,用来输出角位移。当液位低于浮筒时,浮筒的全部重量作用在杠杆上,因而作用在扭力管上的扭力力矩最大,扭力管带动芯轴扭转的角度最大(朝顺时针方向),这一位置就是零液位。当液面高于浮筒下端时,作用在杠杆的力为浮筒重量与其所受浮力之差。因此,随着液位升高,浮力增大而扭力矩逐渐减小,扭力管所产生的扭角也相应减小(朝逆时针方向转回一个角度)。在液位最高时,扭角最小,即转回的角度最大。这样就把液位变化转换成芯轴的角位移,再经传动及变换装置将角位移转换为电信号远传或显示、记录。扭力管输出的角位移可经转换电路转换成4~20mA的电流输出。主要由振荡器、涡流差动变压器、解调器、直流放大器组成。振荡器是一多谐振荡电路,产生6kHz正弦电压,作为涡流差动变压器的初级线圈的激励电压。解调器将涡流差动变压器的输出信号△u通过解调器变为直流输出U送入差分放大器U1的同相输入端,其输出电压经功率放大器Q1、Q2输出电流I0,I0经反馈网络送回到U1的反相输入端,实现负反馈。可通过改变负反馈量的大小实现满度调整。浮筒式液位变送器的量程取决于浮筒的长度。国产液位变送器的量程范围为300mm、500、800mm、1200mm、1600mm、2000mm。所适用的密度范围为0.5~1.5kg/m3。变送器的输出信号不公与液位高度有关,并且与被测液体的密度有关,因此密度发生变化时,必须进行密度修正。浮筒式液位计还可用于两种液体分界面的测量。
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