雙法蘭液位測量

1、雙法蘭液位測量雙法蘭液位測量 靜壓式液位計(jì)靜壓式液位計(jì)一、工作原理一、工作原理 靜壓式液位計(jì)是根據(jù)液體在容器內(nèi)的液位與液柱高度產(chǎn)生的靜壓力成正比的原理進(jìn)行工作的。 A A、敞口容器的液位測量原理圖：、敞口容器的液位測量原理圖：p 將壓力計(jì)與容器底部相連，根據(jù)流體靜力學(xué)原理，所測壓力與液位的關(guān)系為 p = gH 式中p 容器內(nèi)取壓平面上由液柱產(chǎn)生的靜壓力； 容器內(nèi)被測介質(zhì)的密度；g 重力加速度。H 從取壓平面到液面的高度；B B、在測量受壓密閉容器中的液位時(shí)，由于介質(zhì)上方的、在測量受壓密閉容器中的液位時(shí)，由于介質(zhì)上方的壓力影響會(huì)產(chǎn)生附加靜壓力，所以采用差壓法測液位，壓力影響會(huì)產(chǎn)生附加靜壓力，所以

2、采用差壓法測液位，如圖所示。如圖所示。 p 差壓變送器的高壓側(cè)與容器底部的取壓管相連，低壓側(cè)與液面上方容器的頂部相連。p 如果容器上部空間為干燥的氣體，則此時(shí)差壓變送器高、低壓側(cè)所感受的壓力分別為： p 差壓變送器所受的壓差 p 因此，可以根據(jù)差壓變送器測得的差壓按下式計(jì)算出液位的高度圖 法蘭式差壓變送器測量液位示意圖1法蘭式測量頭；2毛細(xì)管；3變送器 單法蘭式單法蘭式 雙法蘭式雙法蘭式 法蘭式差壓變送器法蘭式差壓變送器按其結(jié)構(gòu)形式按其結(jié)構(gòu)形式 為了解決測量具有腐蝕性或含有結(jié)晶顆粒以及黏度大、易凝固等液體液位時(shí)引壓管線被腐蝕、被堵塞的問題，應(yīng)使用在入口處加隔離膜盒的法蘭式差壓變送器，如下圖所示

3、。 C C、法蘭壓力式液位計(jì)、法蘭壓力式液位計(jì) p 由差壓式液位計(jì)的測量原理可知，液柱的靜壓差 P 與液位高度 H 滿足式 的條件是： （1）差壓變送器的高壓室取壓口正好與起始液面（ H =0）在同一水平面上； （2）差壓變送器低壓室的導(dǎo)壓管中沒有任何氣體的冷凝液存在； （3）被測介質(zhì)的密度保持不變。 p 在這種情況下，差壓變送器處于理想條件下的無遷移工作狀態(tài)。假定采用輸出為 4mA 20mA 的差壓變送器,當(dāng) H 0 時(shí)，變送器輸入 p 0 ，輸出電流為4mA ；當(dāng)液位到上限，變送器輸入p=Hmaxg，輸出電流20mA 。 二、零點(diǎn)遷移問題二、零點(diǎn)遷移問題 在實(shí)際應(yīng)用中，差壓變送器的安裝位置

4、不能與最低液位處于同一水平面上，如圖所示。 這時(shí)差壓變送器高低壓室所受壓力分別為： 高低壓室所受的壓差為： p與無遷移情況式相比，與無遷移情況式相比，上上式中多出一項(xiàng)式中多出一項(xiàng) hg ，即在高壓室，即在高壓室增加了一個(gè)恒定的靜壓增加了一個(gè)恒定的靜壓 hg。由于此項(xiàng)的存在，使得當(dāng)。由于此項(xiàng)的存在，使得當(dāng) H =0時(shí)，時(shí)， p = hg ，此時(shí)的變送器輸出必然大于，此時(shí)的變送器輸出必然大于 4mA 。 正遷移示意圖正遷移示意圖 為使變送器輸出與被測液位仍保持無遷移對應(yīng)關(guān)系，必須應(yīng)用差壓變送器的零點(diǎn)遷移功能來抵消靜壓影響。使得當(dāng) H =0， p = hg 時(shí)，變送器輸出為 4mA 。 *正遷移：正

5、遷移：在上圖這種工作狀態(tài)下，變送器的起始輸入點(diǎn)由在上圖這種工作狀態(tài)下，變送器的起始輸入點(diǎn)由零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)正值，因此稱為正遷移。零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)正值，因此稱為正遷移。 *負(fù)遷移：負(fù)遷移： 在工程中還經(jīng)常遇到負(fù)遷移的情況，如圖所示。在工程中還經(jīng)常遇到負(fù)遷移的情況，如圖所示。 若被測液體的密度為 1 ，隔離液的密度為 2，且 1 2 ，則變送器高低壓室的壓力分別為： 高低壓室所感受的壓差為 o與無遷移情況相比較，總的差壓減少了與無遷移情況相比較，總的差壓減少了 (h2-h1)2g，即相當(dāng)，即相當(dāng)于在低壓室增加于在低壓室增加 了一個(gè)恒定的靜壓。了一個(gè)恒定的靜壓。 由于它的存在，使得由于它的存在，使得當(dāng)當(dāng) H

6、 =0 時(shí)，時(shí)， p= -（ h2- h1 ）pg , 此時(shí)變送器的輸出必然此時(shí)變送器的輸出必然小于小于 4mA ，當(dāng)，當(dāng) H =Hmax時(shí)，變送器的輸出也達(dá)不到時(shí)，變送器的輸出也達(dá)不到 20mA 。 負(fù)遷移示意圖負(fù)遷移示意圖 為了使變送器輸出與被測液位之間仍然保持無遷移情況的對應(yīng)關(guān)系。就必須借助差壓變送器的零點(diǎn)遷移功能來抵消這靜壓力的影響，使得當(dāng) p =（h2h1）g 時(shí)，變送器的輸出為 4mA 。 變送器的起始輸入點(diǎn)由零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)負(fù)值，這變送器的起始輸入點(diǎn)由零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)負(fù)值，這種情況就是負(fù)遷移。種情況就是負(fù)遷移。 綜上所述：正負(fù)遷移的實(shí)質(zhì)是改變變送器的零綜上所述：正負(fù)遷移的實(shí)質(zhì)是改變變送器的零點(diǎn)，同時(shí)改變量程的上下限，而量程范圍不變。點(diǎn)，同時(shí)改變量程的上下限，而量程范圍不變。例1如下圖所示是雙法蘭式差壓變送器測量密閉容器中有結(jié)晶液體的液位，已知被測液體的密度=1200kg/m3，液位變化范圍為H為0950mm，變送器的正、負(fù)壓法蘭中心線距離H0=1800mm，變送器毛細(xì)管硅油密度1=950kg/m3，試確定變送器的量程和遷移量。差壓變送器需要進(jìn)行負(fù)