差壓變送器在液位測量中量程遷移方法介紹
發(fā)布時間:2025-03-26
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在工業(yè)生產(chǎn)中,液位的高低可能會直接影響到安全生產(chǎn)進行,所以現(xiàn)場數(shù)據(jù)對液位高度連續(xù)監(jiān)測尤其重要。
差壓變送器儀表正是具有連續(xù)穩(wěn)定測量的特性,同時也適合不同的測量介質(zhì)以及各種復(fù)雜的工況,其現(xiàn)場參數(shù)調(diào)節(jié)也簡單方便,對現(xiàn)場環(huán)境要求不高,可以根據(jù)差壓變送器量程有限調(diào)整測量高度,在測量液位中取得了廣泛的應(yīng)用。
一、工作原理
差壓變送器的基本原理是將一個空間用敏感元件(如膜盒)分割為兩個壓室,即正壓室和負(fù)壓室;分別向兩個壓室中引入壓力時,傳感器在正壓和負(fù)壓的共同作用下,產(chǎn)生一定的位移或者位移的趨勢,這個位移(位移趨勢)與兩個壓室的壓力差成正比,通過內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路將位移量轉(zhuǎn)換為反應(yīng)差壓大小的標(biāo)準(zhǔn)的信號輸出,通常輸出的信號為標(biāo)準(zhǔn)的4~20m A電流信號。
在實際構(gòu)造中,敏感元件的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換方式、標(biāo)準(zhǔn)信號等都有很多種。結(jié)構(gòu)方面:有電阻應(yīng)變片、壓阻式、電感式、電容式、諧振式等,但一般情況下都采用電容式差壓變送器,因為它具有智能型可調(diào)整、線性好、便于維修、遷移量大、較高的精度等特性。
二、遷移方式
在實際測量中,差壓變送器的安裝位置往往與被測液體的最低液面不在同一位置,根據(jù)差壓變送器安裝位置或測量容器的不同,有正遷移、負(fù)遷移和無遷移3種方式。
1.正遷移-參考差壓變送器正遷移原理圖

變送器的正遷移適用于敞口或非敞口容器內(nèi)液位的測量。安裝時正壓室連接容器接口,負(fù)壓室與大氣或者低壓側(cè)相通。
假設(shè)容器為敞口容器,差壓變送器的位置比最低液位低h距離,假設(shè)容器內(nèi)液體密度為ρ,容器內(nèi)液位高度為H,△P為變送器所受的壓力,則△P=ρg H+ρgh。
當(dāng)H=0時,△P=ρgh,差壓變送器正壓室存在一個靜壓力,壓力大小為ρgh,使其輸出電流信號大于4m A。
當(dāng)H=Hmax時,△P=ρg H+ρgh,變送器輸出大于20m A,所以必須把靜壓力ρgh消除掉,才能保證測量的液位高度與實際的液位相符,所以要對變送器進行調(diào)校。
假設(shè)差壓變送器的量程為20KPa,遷移量為10KPa,正常的調(diào)校方法為:將變送器水平放置在地面上,正壓側(cè)通入信號,負(fù)壓側(cè)接大氣,通入24V DC電源,直接通過按鍵操作調(diào)整或者通過
HART375手操器現(xiàn)智能型儀表對參數(shù)進行更改設(shè)置。
2.負(fù)遷移-參考差壓變送器負(fù)遷移結(jié)構(gòu)圖

對于密閉的容器而言,在測量液位的同時又要保證內(nèi)部的介質(zhì)不能泄露,這時就要采取負(fù)遷移的措施來實現(xiàn)液位的測量。由于差壓變送器高低壓兩個接口安裝時有高度差,故調(diào)整時應(yīng)加遷移。負(fù)壓遠(yuǎn)傳法蘭在上方加負(fù)遷移,計算方法如下:
量程:P=r
負(fù)遷移量:B=roh-rHo
式中r-被測介質(zhì)比重 ro-硅油比重0.97g/cm³
例:已知H=800mm,Ho=250mm,h=1300mm,r=1.2g/cm³
量程:P=r·H=1.2x800=960mmH2O
負(fù)遷移量:B=roh-rHo=0.97x1300-1.2x250=961≈960mmH2O
3.無遷移
在正常生產(chǎn)下,現(xiàn)場的安裝位置不可能和壓變的正負(fù)壓處于同一位置,而且生產(chǎn)過程中無遷移的情況很少能滿足復(fù)雜的生產(chǎn)情況。所以使用無遷移的情況相比其他兩種要少,這里就不再過多敘述。