过程检测技术及仪表课程设计
管或LCD)得以显示该水位。通过单片机对信号的分析运算,使得当补水箱内的水位超出水位变动范围(200~500mm)时,产生一个信号使得循环水泵开始工作以调节水位。
图2-4 补水箱水位测量及控制总体框图
2.4.2 仪表种类选用以及依据
常见的电容传感器测量电路有变压器电桥式、运算放大器式及脉冲宽度式等。这类仪表适用于腐蚀性液体、沉淀性液体以及其它化工工艺液体液面的连续测量与位式测量,或单一液面的液位测量。
经过比较分析,我们采用某生产厂家生产的UCD-628系列电容式液位计,其采用电容法测量原理,适用于电力、冶金、化工、食品、制药、污水处理、锅炉汽包等的液位测量。
该电容式液位计有以下特点:
图2-5 电容式液位计
1、结构紧凑,体积小,安装维护简单,统一外形尺寸。
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2、多种信号输出形式,可用于不同系统配置。
3、测水位范围0.1~2m。
4、浸入液体的测量部分,只有一条四氟软线或四氟棒式探极作为传感,可靠性高。
5、全密封铝合金外壳及不锈钢联接件。
6、对高温压力容器与测量常温常压一样简单,且测量值不受被测液体的温度、比重及容器的形状、压力影响。 7、完善的过流、过压、电源极性保护。
2.4.3 测量注意事项
1)电容式液位计应垂直安装,并固定以防止晃动引起的误差。
2)应采用非隔离两线制、三线制或测量、输出、电源三端隔离四线制多种电路结构方式。
3)注意得使用高频电路。
2.5流量测量
实验管内流体流量需要测量,管径Φ25mm,流量范围0.5~4m3/h。考虑到被测流量为微小流量,选用经济型电磁流量计KKF82E。
2.5.1工作原理
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。
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2.5.2 电磁流量计图
图2-6 电磁流量计
2.5.3技术参数:
1、公称通径:DN6~DN2800 2、准确度等级:0.5级、0.2级
3、分夹持型和法兰连接型,法兰标准为GB/T 9119-2000
4、结构种类:一体型、分体型结构可供选择,最大分体电缆长度可达200米
5、内衬材料:PTFE、氯丁橡胶、聚氨酯、聚全氟乙丙F46 6、可选电极:MonTi、钛、哈氏合金Hb、Hc、袒、铂金 7、防护等级:IP65(防水型)
8、大屏幕液晶显示,同步显示瞬时流量、流速、正反向累积总量以各类报警信息
9、宽范围电源模式 AC:85V~265V;DC:18V~38V
10、标配4~20mA输出和脉冲输出两种输出方式,RS485和HART通讯协议可供选择
2.5.4电磁流量计特点
1、测量稳定性好,经济适用
2、可选择的中文和英文操作界面,操作简捷明了 3、宽电源范围模式,AC:85V~265V;DC:18V~38V
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4、具有自动调零功能,零点非常稳定,在空管状态下不会显示流量 5、电容式空满管检测技术及故障自诊断技术和报警提示 6、停电记录功能,存储掉电时的数据及时间
7、3.125HZ、6.25HZ、12.5HZ、25HZ等多种频率可选择的励磁方式。
2.5.5注意事项
1、推荐垂直安装,且被测流体是至下而上流动。也可水平安装,但要使两电极在同一水平面上,并保证测量导管都充满液体。
2、流量计的外壳、屏蔽线、测量导管都要接地。都要单独设置接地点。 3、安装地点要远离一切磁源(如大功率电机、变压器等)。
3、流量计前必须有10D左右的直管道,以消除各种局部阻力对流线分布对称性的影响。
2.5.6误差分析
1、管内液体未充满
2、液体中含有固相液体中含有粉状、颗粒或纤维等固体,可能产生的故障有:①浆液噪声;②电极表面玷污;③导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极或衬里;④衬里被磨损或被沉积物覆盖,流通截面积缩小。
3、液体电导率超过允许范围引发的问题液体导电率若接近下限值也有可能出现晃动现象。
2.6差压测量
实验管道进出口的差压可通过差压计来测量,差压计的两个输入端分别接在压力测量点3和7处,输出值即为入口和出口压差。因为压力变化范围小,切管中液体易结垢,故选用压阻式应变变送器作为测量元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变
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片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。 测量时,被测介质的压力直接作用于变送器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
选用CYB13系列隔离式压力变送器作为进出口差压测量元件。该变送器采用进口的高精度、高稳定性的带不锈钢隔离膜片的硅力敏芯片,经激光调阻和先进的厚膜技术温度补偿,线性补偿、信号放大、V/I转换,逆极性保护,压力过载限流等信号处理,输出工业标准的电流、电压信号。该变送器可广泛应用于冶金、电力、石油、化工、医药、食品、轻纺、水利、地质等领域对腐蚀性气体、液体、
蒸汽的压力测量和控制。其外形如图2-7所示。
图2-7 CYB13系列隔离式压力变送器
该变送器的技术参数如表2-2所示。
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