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两种不同相物体(气态、液态,固态)的相界面位置称为物位。对物位进行测量、报警、控制的仪表称为物位仪表。
流程工业中物体的相界面包括以下几种:气体和液体的相界面(通常称为液面);气体和粉粒状固态物料的相界面(通常称作料面);两种不相混液体的相界面(例如:油-水界面);液体和粉粒状固态物料的相界面(例如:水和水中泥沙等沉淀物的界面)等。
物位仪表测量的对象包括液体、粉体(粒径在100μm以下的固体)、粒体(粒径约100μm-10mm的固体)、块体(粒径10mm以上的固体)以及它们的混合物。对于液体、浆体等流动性好的物体,通常贮存在一定形状的容器如罐、塔、料仓、地下槽或池中,表面呈水平状。对于粉粒体等流动性差的物体,料面与水平面呈一定安息角。安息角大小取决于堆积物料的表面特性。
1.2物位仪表测量目的
1)正确测知容器中贮存物料的高度、体积或重量。
2)监视与控制容器内的物位,使其保持在工艺过程要求的一定高度或一定高度范围内;或对它们上、下极限位置进行限位报警或控制(防止溢出、排空、定量供料等)。
3)根据物位来连续监视及调节容器中流入、流出物料的平衡,以保持最佳生产效率。
物位仪表测量过程是和被测物料密切相关的,不同的测量对象有各自的特点:
物位仪表测量:
1)液面在工艺过程中会有波动、沸腾、泡沫、含悬浮颗粒、含气泡、高粘度等各种工况。
2)真空、高压、高温、或高温高压同时存在。
3)各种腐蚀性介质。
4)大型贮罐会出现贮罐内各处的温度、密度不均匀。
料位测量:
1)物料在自然堆积时、料面呈一定安息角,安息角随物料颗粒尺寸、比重、表面流动性而异,并且与加料还是排料、加料方式、加(排)料口位置等有关。
2)料仓中在进出料时会存在滞留区、架桥及在料仓壁上积料等现象。
3)物料在进出料时会与测量元件摩擦或冲击,还会挂料在测量元件上。
界位测量:
在液-液、液-固相界面位置测量时,有时界面会不明显,存在混浊层。
上述情况都会影响测量,各种不同测量原理及不同结构的仪表承受能力是不相同的,在仪表选型时要充分考虑。