特种设备检验人员考核培训课件-液位测量与控制方法.pptx

特种设备检验人员考核培训课件-液位测量与控制方法

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2024-01-15

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目录

液位测量基本原理与方法

液位控制策略与技术

特种设备中液位测量技术应用实例

特种设备中液位控制技术应用实例

液位测量与控制方法优化建议

总结与展望

01

液位测量基本原理与方法

液位测量是指对容器中液体的高度或液面位置进行测量，以获取液体的体积或质量信息。

液位测量定义

在工业生产过程中，准确测量液位对于保证产品质量、提高生产效率、确保生产安全具有重要意义。

液位测量的意义

浮力原理

静压原理

电容原理

超声波原理

利用浮子或浮球在液体中的浮力作用，通过测量浮子或浮球的位置来间接测量液位高度。

利用液体与电极之间的电容变化来测量液位，当液位变化时，电容值相应发生变化。

利用液体静压力与液柱高度成正比的关系，通过测量液体静压力来推算出液位高度。

利用超声波在液体中的传播速度与液面距离的关系，通过测量超声波的传播时间来推算出液位高度。

如浮球式液位计、玻璃管式液位计等，具有结构简单、价格低廉、易于维护等特点，但精度较低。

机械式液位计

如电容式液位计、超声波式液位计等，具有高精度、高稳定性、易于实现远程监控等特点，但价格相对较高。

电子式液位计

利用雷达波束对液面进行非接触式测量，具有高精度、高可靠性、适用于高温高压等恶劣环境等特点，但价格较高。

雷达式液位计

利用光纤传感技术测量液位，具有抗电磁干扰、耐腐蚀、适用于易燃易爆等危险环境等特点，但价格较高且维护较为复杂。

光纤式液位计

02

液位控制策略与技术

确保液位在设备安全运行范围内，防止溢出或干涸。

安全性

稳定性

经济性

保持液位稳定，减少波动，确保生产过程的连续性。

优化控制策略，降低能耗和物料消耗，提高经济效益。

03

02

01

采用单一的控制回路，如单回路PID控制，实现液位的自动调节。

简单控制

针对复杂系统，采用主、副两个控制器串联工作，提高控制精度和稳定性。

串级控制

根据物料平衡原理，通过计算和控制物料流量比值来实现液位控制。

比值控制

利用模糊数学理论，处理液位控制中的不确定性和非线性问题。

模糊控制

通过训练神经网络模型，实现对液位系统的自适应控制和优化。

神经网络控制

基于系统模型和历史数据，预测未来液位变化趋势，并提前采取控制措施。

预测控制

03

特种设备中液位测量技术应用实例

雷达液位计

利用雷达波发射与接收的时间差来计算液位高度，具有非接触、高精度、高可靠性等特点。

浮球式液位计

通过浮球随液位变化而上下移动，驱动机械机构带动指针或编码器旋转来显示和测量液位。

伺服式液位计

采用伺服电机驱动浮子跟踪液位变化，通过高精度位置传感器测量浮子位置，实现液位的精确测量。

超声波液位计

利用超声波在气体和液体中的传播速度不同，通过测量超声波从发射到接收的时间差来计算液位高度。

04

特种设备中液位控制技术应用实例

通过压力、浮子、雷达等传感器测量液位高度，转换为标准信号输出。

储罐液位测量原理

采用PID控制算法，根据设定值与测量值的偏差，调节进出料阀门开度，实现液位稳定控制。

储罐液位控制方法

设置高低液位报警，联锁进出料阀门，防止溢罐或空罐事故发生。

储罐液位安全保护

03

反应釜液位安全保护

设置超温、超压、低液位等报警联锁装置，确保反应釜安全运行。

01

反应釜液位测量原理

利用差压式、电容式等传感器测量反应釜内液位高度，转换为标准信号输出。

02

反应釜液位控制方法

根据工艺要求设定液位值，通过PLC或DCS系统控制进出料泵或阀门的开关，实现液位的自动控制。

采用浮筒式、超声波等传感器测量塔器内液位高度，转换为标准信号输出。

塔器液位测量原理

根据工艺要求设定液位值，通过调节塔底出料阀门开度或塔顶进料量，实现液位的自动控制。

塔器液位控制方法

设置高低液位报警装置，联锁进出料阀门，防止塔器内物料溢出或抽空。同时，设置紧急泄放装置，确保在异常情况下塔器安全泄放。

塔器液位安全保护

05

液位测量与控制方法优化建议

1

2

3

引入先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，提高液位控制系统的响应速度和稳定性。

先进控制算法应用

考虑液位与其他相关变量的关系，实施多变量协同控制，如温度、压力等，提高控制效果。

多变量协同控制

设计自适应控制策略，使液位控制系统能够根据实际情况进行自我调整和优化，提高控制精度和灵活性。

自适应控制策略

06

总结与展望

学员应熟练掌握液位测量的基本原理，包括压力式、浮力式、电容式、超声波式等多种测量方法的原理和特点。

液位测量原理掌握

学员应深入理解液位控制的基本方法，如PID控制、模糊控制等，并能够根据实际需求选择合适的控制策略。

控制方法理解

通过实践操作和案例分析，学员应能够熟练掌握液位测量与控制设备