电动浮筒液位变送器测量原理及特点

2020/6/24 3:12:56 人评论 次浏览 分类:液位测量  文章地址:/tech/3167.html

电动浮筒液位变送器由智能变送器、浮筒室组件、浮筒组件、杠杆组件、扭力管组件组成。浮筒浸没在被测液体中,与扭力管系统刚性连接。扭力管承受的力是浮筒的自重减去浮筒所受的液体的浮力的净值,在这种合力作用下的扭力管产生一定的角位移。液体位置的变化使悬挂在液体中的浮简的浮力产生变化,改变了扭力管的扭矩,引起扭力管角度的变化,旋转运动传递到智能变送器摆动组件上,摆动组件上的磁钢随之移动,改变了霍尔效应传感器检测的磁场。变送器将磁场信号转换成标准电信号,由此测量液位、界面、或液体的密度。

电动浮筒液位变送器

电动浮筒液位变送器特点

①带有干式调节旋钮和本机零位、满度调整按键,在现场可方便地进行调校而不要使用HART通讯手操器。
②精密铸造的外可壳,防腐涂层的电路板,耐腐蚀材质制成的浮筒,使电动浮筒液位变送器能承受严酷的工作环境和工艺过程。防护等级达到IP66(NEMA4)。
③精密设计制造的传感部件,使用灵敏的霍尔元件,能检测很小的转角信号,电动浮筒液位变送器能够用于测量比重差很小的场合。最小比重差为0.1g/cm3
④带有3-1/2数字、条形模拟LCD液晶指示:正反作用:正作用(输入、输出同向变化),反作用(输入、输出反向变化)。
⑤防爆:本安ExiaⅡCT4~6;隔爆ExdⅡCT4~6

电动浮筒液位变送器测量原理


在量程0%处浮力:F0=FG,在量程100%处浮力:F100=FG-V×ρ×g;α为扭力管的转角=液位在量程100%处的角度-液位在量程0%处的角度;
FG为浮筒的重量;V为浮筒体积;L为全量程;l为液位的高度;ρ为液体比重;g为重力加速度;F为浮力=FG-V×ρ×g。

浮筒是圆柱型沉筒(当液体达到满量程时也完全浸在液体中的),浮筒悬挂在杠杆上,杠杆另一端架在一个支点上,并与扭力管连接,当挂浮筒一端的杠杆上下移动时,架在支点上一端的杠杆绕支点旋转,带动扭力管旋转,扭力管就输出一个转角α给表头(见上图),这个转角带动表头中的霍尔磁钢感应器的磁钢运动,磁钢运动对固定的霍尔元件就感应到磁场强度的变化,霍尔的输出电压相应变化,霍尔的输出电压通过转换电路输出4-20mA的直流电流,作为远传信号供控制检测调节。


当被测液体上下变化时,浸在液体中浮筒的体积大小发生变化,浮筒受到浮力的大小也发生变化,浮力大小等于r2×π×L×ρ×g(r为浮筒半径,L为浮筒浸在液体中的深度,ρ为被测液体的比重,g为重力加速度),悬挂浮筒的杠杆受到的力为浮筒的自重和浮筒受到的浮力的差。由于浮筒自重不变,浮力随液体上下而变化,杠杆的受力随之变化,当浮筒在被测液体的零位时,浮力为零,此时杠杆受力最大,扭力管扭转的角度也最大,一旦杠杆受力减小,扭力管扭转的角度也随之减小,当液体从量程的0%变化到100%,扭力管就会旋转一定的角度,转角输出到表头,转换成标准电流输出,这就是电动浮筒液位变送器测量原理。


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