差压变送器测量液位的工作原理_江西诚睿自动化
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产品简介:
差压变送器是一种在工业生产领域很常见的热工测量仪表种类,主要作用于测量液体介质的压力,液位液位计、物位计、物位变送器、液位变送器、电容式物位计、电容式液位计、电容式物位变送器等。目前在工业自动化生产装置中,差压变送器的应用场景范围愈加广泛。下面为大家介绍下差压变送器测量液位的工作原理,简要探讨差压变送器在液位测量中的运用。
差压变送器通常用于测量密闭容器内的液位,利用液体自身重力产生的压力差来测量容器内液体的液位。其高压侧测量管(位于图上方)由于蒸汽凝结,始终处于充满水状态,保持压力恒定,而低压侧测量管与容器组成联通器,其压力随容器内液位的变化呈线性变化。
设△P为变送器接收到的差压信号,P0为容器内部压力,P+为变送器正压侧压力,P-为变送器负压侧压力;ρ为容器内液体的密度;g为重力加速度;h1为工艺零点到容器上部取压口的高度;h2为容器工艺液位;h为变送器到工艺液位零点的高度。
P-=P0+ρgh2+ρgh△P=P+-P-=ρgh1-ρgh2当液面由h2=0变化为h2=h1时,差压变送器所测得的差压由最大值变为ΔP=0,通过设置变送器,输出电流由4mA变为20m。
差压变送器测量液位时,零位的设置是很重要的环节。当变送器的高压(H)侧、低压(L)侧与就地测量筒的高压侧、低压侧连接一致时,高压侧导压管始终处于充满水状态,变送器高压端测得压力为P+kPa,变送器的低压侧与低压侧导压管相连,测得压力为P-kPa,则变送器测得实际差压为(P+-P-)kPa。容器液位最低时差压值最大,对应于变送器内部设置LRV,也就是变送器的零位,此时变送器输出电流4mA,容器液位最高时,差压值为0,对应于变送器内部设置URV,也就是变送器的满度,此时变送器输出电流20mA。
当变送器的高压(H)侧、低压(L)侧与就地测量筒的高压侧、低压侧连接相反时,需要对变送器内部设置进行修改:即将变送器的LRV设置为(P--P+)kPa(这个差值为负数)也就是说,无论变送器与导压管怎样连接,变送器的满度对应于测量容器的满水位,差压始终为0,即变送器的满度URV为0kPa,输出电流20mA。当变送器的高压侧与导压管高压侧相连时,变送器零位LRV设置为最大差压值,当变送器的高压侧与导压管低压侧相连时,变送器零位LRV设置为最大差压值负数。
当变送器的安装的地方往往与最低液位不在同一水平面上,为了可以正确指示液位的高度,差压变送器必须做一些技术处理,即迁移。迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。差压变送器测量液位时,如果差压变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上,就不需要迁移。而在实际应用中,出于对设施安装位置和便于维护等方面的考虑,变送器不一定都能与取压点在同一水平面上;又如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体,不能直接把介质引入变送器,一定得安装隔离液罐,用隔离液来传递压力信号,以防变送器被腐蚀。这时就要考虑介质和隔离液的液柱对变送器测量值的影响。
总之,差压变送器的测量范围等于量程和迁移量之和,即测量范围=量程范围+迁移量。所以正、负迁移的实质是改变差压变送器量程的上、下限值,而量程的大小不变。根据差压变送器测量液位正、负迁移的原理,在实际应用中,就能够准确的通过仪表的使用条件、生产装置的工艺情况和周围环境等,对液位的测量办法来进行相应的改进和调整。
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