投入式液位計的工作原理

一般投入式液位計與數(shù)字顯示儀就可以組成油罐液位檢測系統(tǒng)，下面來分析下油罐液位檢測中投入式液位計的工作原理：

液體密度為Q, 液位高度為H, 大氣壓力為P0, 則液體壓力P=P0+QH 。若液體密度Q不變,則測得壓力P就能知道液體深度。變送器采用導(dǎo)氣電纜將大氣壓力P0引人敏感元件背壓一側(cè), 導(dǎo)氣電纜的通氣孔經(jīng)中繼箱與大氣相通, 從而使P=QH,這樣就消除了大氣壓力變化引起的測量誤差, 保證了液體深度的精確測量。由下方投入式液位計測量原理圖可知，加在敏感元件上的壓力為P=P=P0+QH。如果敏感元件完全密封在殼體里，內(nèi)部一點氣也不透的話，大氣的變動對于敏感元件來說，就相當(dāng)于水深變化一樣。例如，當(dāng)被測量的水深為5m時(比重=1)，大氣壓強(qiáng)變動lOmmbar，則造成的測量誤差為：10mmbar=-1．01972*100mmH2O，5m=5000mmH2O，誤差為：101.97／5000約等于2％。

由此可見，大氣變動對液位測量造成的誤差是相當(dāng)大的。為了解決這一問題，在保證液位計密封性能的前提下，加裝帶有透氣管的屏蔽電線，可從根本上解決大氣變動給投入式液位計帶來的測量誤差問題。

檢測元件— 傳感器則采用高技術(shù)激光精刻的硅膜片傳感器, 在感受到被測液體介質(zhì)的靜壓后, 將其轉(zhuǎn)換成O-100mV電壓信號, 經(jīng)屏蔽電纜傳到信號轉(zhuǎn)換電路上(見圖2), 外部電源通過內(nèi)部基準(zhǔn)電源電路可產(chǎn)生一個基準(zhǔn)電壓供放大器和VI/轉(zhuǎn)換電路, 使其不受外界電源變化的影響。為適應(yīng)不同傳感器的要求, 該電路設(shè)置了高精密恒流源或恒壓源兩種電路向傳感器供電。這樣在信號上*先能保證較高的精度, 再經(jīng)高輸人阻抗放大器和高負(fù)載能力的V/I轉(zhuǎn)換器就能輸出對應(yīng)于測量范圍的電流或電壓信號。轉(zhuǎn)換電路在設(shè)計上采用了集成芯片, 并有以下特點:

(1) 雖然傳感器已在較大范圍內(nèi)(0-70℃) 實現(xiàn)了溫度補(bǔ)償, 但在信號轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計上還是加人了溫補(bǔ)電路以消除電路溫漂對測量的影響, 使環(huán)境溫度影響每10℃ 降低0.05 %, 整個液位變送器的溫度影響指標(biāo)每10C達(dá)到0.1%。

(2) 電源波動對信號輸出的影響*小, 電源在12.7-38V范圍內(nèi)波動, 其誤差小于基本誤差的二分之一。

(3) 帶負(fù)載能力很高, 非常大為1.2kΩ。

(4) 具有*強(qiáng)靈活性, 可以根據(jù)用戶需要提供4~20mA、0~10mA、0~20mA, 1-5V、0~5V等多種信號輸出方式。

(5) 零點和量程調(diào)整范圍很大, 量程的壓縮比為5：1 , 零點適移量為30%。

投入式液位計檢測到的罐位信號經(jīng)信號電纜傳到控制室, 從CRT或顯示儀上便可觀察到實際罐位的變化情況。