浮力式液位測(cè)量?jī)x表
1測(cè)量原理
浮力式液位測(cè)量?jī)x表是利用液體對(duì)浸沒在其中的物體產(chǎn)生浮力的原理進(jìn)行液位測(cè)量的,主要包括恒浮力與變浮力兩種類型。靠浮子隨液面升降的位移反映液位變化的,屬于恒浮力式;靠液面升降對(duì)物體浮力改變反映液位變化的屬于變浮力式。
1.1恒浮力法液位測(cè)量
將浮標(biāo)用繩索連接并懸掛在滑輪上,繩過的另一端掛有平衡重物,利用浮標(biāo)所受重力和浮力差與平衡重物相平衡使浮標(biāo)漂浮在液面上,因此有
W-F=G
式中,W為浮標(biāo)所受重力(N);G為平衡重物的重力(N);F為浮標(biāo)所受的浮力(N)。
當(dāng)液位H升高時(shí),浮標(biāo)所受的浮力增加,則W-F
浮力式液位測(cè)量?jī)x表 在實(shí)際應(yīng)用中,還可以用各種不同的結(jié)構(gòu)形式來實(shí)現(xiàn)液位一位移的轉(zhuǎn)換,并可通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針對(duì)液位進(jìn)行就地指示。若在此裝置上再配上位移-電量轉(zhuǎn)換電路,就可以將位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)從而*終實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量信號(hào)的遠(yuǎn)傳。
恒浮力法測(cè)量液位靠繩索重錘傳動(dòng),浮子上除隨重錘的重力,還有繩索長(zhǎng)度L1與L2不等、繩索本身的重力及滑輪的摩擦力等。這些外力改變將影響平衡關(guān)系,使浮子吃水線相對(duì)浮子上下移動(dòng),因而使讀數(shù)出現(xiàn)誤差。
繩重對(duì)浮子施加的重力載荷隨液位而變化,相當(dāng)于在恒定的重錘重力W之上附加了變動(dòng)成分,肯定會(huì)引起誤差。但這種誤差有規(guī)律,能夠在刻度時(shí)予以修正。
摩擦力引起的誤差*大,且與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān),無法修正,唯有加大浮力的定位力以減小其影響。浮子的定位力是指吃水線移動(dòng)△H所引起的浮力增量△F,而
△ F=ρg△V=ρgA△H
故得出定位力表達(dá)式為
△F= ρgA△H = ρgA
△H △H
可見,采用大直徑的浮子能顯著地增大定位力,這是減少摩擦阻力誤差的*有效途徑,在被測(cè)介質(zhì)密度小時(shí)尤其如此。