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兩種不同相物體(氣態、液態,固態)的相界面位置稱為物位。對物位進行測量、報警、控制的儀表稱為物位儀表。
流程工業中物體的相界面包括以下幾種:氣體和液體的相界面(通常稱為液面);氣體和粉粒狀固態物料的相界面(通常稱作料面);兩種不相混液體的相界面(例如:油-水界面);液體和粉粒狀固態物料的相界面(例如:水和水中泥沙等沉淀物的界面)等。
物位儀表測量的對象包括液體、粉體(粒徑在100μm以下的固體)、粒體(粒徑約100μm-10mm的固體)、塊體(粒徑10mm以上的固體)以及它們的混合物。對于液體、漿體等流動性好的物體,通常貯存在一定形狀的容器如罐、塔、料倉、地下槽或池中,表面呈水平狀。對于粉粒體等流動性差的物體,料面與水平面呈一定安息角。安息角大小取決于堆積物料的表面特性。
1.2物位儀表測量目的
1)正確測知容器中貯存物料的高度、體積或重量。
2)監視與控制容器內的物位,使其保持在工藝過程要求的一定高度或一定高度范圍內;或對它們上、下極限位置進行限位報警或控制(防止溢出、排空、定量供料等)。
3)根據物位來連續監視及調節容器中流入、流出物料的平衡,以保持最佳生產效率。
物位儀表測量過程是和被測物料密切相關的,不同的測量對象有各自的特點:
物位儀表測量:
1)液面在工藝過程中會有波動、沸騰、泡沫、含懸浮顆粒、含氣泡、高粘度等各種工況。
2)真空、高壓、高溫、或高溫高壓同時存在。
3)各種腐蝕性介質。
4)大型貯罐會出現貯罐內各處的溫度、密度不均勻。
料位測量:
1)物料在自然堆積時、料面呈一定安息角,安息角隨物料顆粒尺寸、比重、表面流動性而異,并且與加料還是排料、加料方式、加(排)料口位置等有關。
2)料倉中在進出料時會存在滯留區、架橋及在料倉壁上積料等現象。
3)物料在進出料時會與測量元件摩擦或沖擊,還會掛料在測量元件上。
界位測量:
在液-液、液-固相界面位置測量時,有時界面會不明顯,存在混濁層。
上述情況都會影響測量,各種不同測量原理及不同結構的儀表承受能力是不相同的,在儀表選型時要充分考慮。