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差壓變送器在液位測量中量程遷移方法介紹

發布時間:2025-03-26     瀏覽次數:
   在工業生產中,液位的高低可能會直接影響到安全生產進行,所以現場數據對液位高度連續監測尤其重要。差壓變送器儀表正是具有連續穩定測量的特性,同時也適合不同的測量介質以及各種復雜的工況,其現場參數調節也簡單方便,對現場環境要求不高,可以根據差壓變送器量程有限調整測量高度,在測量液位中取得了廣泛的應用。
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,即正壓室和負壓室;分別向兩個壓室中引入壓力時,傳感器在正壓和負壓的共同作用下,產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,通過內部轉換電路將位移量轉換為反應差壓大小的標準的信號輸出,通常輸出的信號為標準的4~20m A電流信號。
  在實際構造中,敏感元件的結構、轉換方式、標準信號等都有很多種。結構方面:有電阻應變片、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,根據差壓變送器安裝位置或測量容器的不同,有正遷移、負遷移和無遷移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液位的測量。安裝時正壓室連接容器接口,負壓室與大氣或者低壓側相通。
 假設容器為敞口容器,差壓變送器的位置比最低液位低h距離,假設容器內液體密度為ρ,容器內液位高度為H,△P為變送器所受的壓力,則△P=ρg H+ρgh。
當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校。
 假設差壓變送器的量程為20KPa,遷移量為10KPa,正常的調校方法為:將變送器水平放置在地面上,正壓側通入信號,負壓側接大氣,通入24V DC電源,直接通過按鍵操作調整或者通過HART375手操器現智能型儀表對參數進行更改設置。
2.負遷移-參考差壓變送器負遷移結構圖
 對于密閉的容器而言,在測量液位的同時又要保證內部的介質不能泄露,這時就要采取負遷移的措施來實現液位的測量。由于差壓變送器高低壓兩個接口安裝時有高度差,故調整時應加遷移。負壓遠傳法蘭在上方加負遷移,計算方法如下:
量程:P=r
負遷移量:B=roh-rHo
式中r-被測介質比重 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
負遷移量:B=roh-rHo=0.97x1300-1.2x250=961≈960mmH2O
3.無遷移
  在正常生產下,現場的安裝位置不可能和壓變的正負壓處于同一位置,而且生產過程中無遷移的情況很少能滿足復雜的生產情況。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。
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