
【化】 displacement type level gage; displacement type level gauge
沉筒液面计(Displacer Level Transmitter)
沉筒液面计是一种基于阿基米德原理工作的工业液位测量仪表。其核心部件是一个悬挂在杠杆或扭力管上的金属沉筒(Displacer),沉筒部分浸入被测液体中。当液位变化时,沉筒所受浮力随之改变,导致杠杆系统产生位移或扭力管发生扭转。该机械变化通过磁耦合或机械联动转换为电信号(如4-20mA),最终输出与液位高度成比例的测量值。
工作原理详解:
根据阿基米德定律,沉筒所受浮力(( F_b ))等于其排开液体的重量:
$$
F_b = rho cdot g cdot V_d
$$
其中:
液位升高时,沉筒浸没体积增加,浮力增大,杠杆系统平衡被打破,通过位移传感器或扭力管将浮力变化转换为标准工业信号。
典型应用场景:
权威术语定义参考:
$$
Level = frac{F_b - F_0}{k cdot rho}
$$
其中 ( F_0 ) 为零点浮力,( k ) 为仪表常数。
汉英术语对照:
来源:
- NIST Engineering Instrumentation Terms (nist.gov/engineering-guide)
- ISA Standards on Level Measurement (isa.org/standards)
- 《过程控制仪表手册》(Chemical Engineering Press)
沉筒液面计是一种基于阿基米德浮力原理设计的液位测量装置,主要用于监测容器内液面的高度变化。其核心原理是通过测量沉筒所受浮力变化来间接反映液位高低。以下是详细解析:
浮力与液位关系:沉筒悬挂于被测液体中,当液位上升时,沉筒被浸没的体积增加,排开的液体体积增大,浮力随之增大。根据公式: $$F = W - SHrho{液}g$$ 其中,(F)为沉筒向下的合力,(W)为沉筒重量,(S)为截面积,(H)为液位高度,(rho{液})为液体密度,(g)为重力加速度。当(W)、(S)、(rho_{液})固定时,(F)与(H)呈线性反比关系。
测量原理:液位变化导致沉筒受力变化(浮力↑则合力↓),通过拉力传感器将力信号转换为电信号(如4~20mA),最终输出液位值。
如需进一步了解具体型号或校准方法,可参考的结构图及公式推导,或查看的分类说明。
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