
在化工坐褥中常需要对某些诞生(如箱、槽、罐)的液位进行测量和更正,测量液位的姿色好多,关于许多寥落的液体介质(比如介质有腐蚀性或含有结晶颗粒,粘度大,易凝固等),为了责罚导压管被腐蚀或被堵塞的问题,可采用双法兰差压变送器进行液位测量。
双法兰差压变送器该如何装配?双法兰差压变送器零点移动量与量程该如何估计及校验?
01
双法兰差压变送器在液位测量
中如何装配、估计?
上图所示,四肢明锐元件的金属膜盒通过毛细管和测量室所构成的闭塞系统内充有密封液体(一般为硅油)四肢传压介质。为了使毛细管历久耐用,外部均套有金属软管保护。
双法兰差压变送器可装配在职何高度和位置。
但当用于真空所在,其双法兰差压变送器厂家时时会作念寥落处理,但仍然极容易损坏,不成高于低压室法兰的水平线。在液位测量中,双法兰变送器时时用于密闭容器,低压室法兰用来摒除容器内压力(或真空)变化的影响,高压室法兰用来测量容器内液体的液位。
如若双法兰差压变送工具于启齿容器,则高压室法兰应与容器低端法兰相畅达,而低压室法兰应置于大气中,并保抓与高压室法兰一样高度。
01
何在启齿容器低端法兰中心水平线以下
(a)双法兰差压变送器装配于启齿容器低端法兰中心水平线以下,且双法兰差压变送器低压室法兰和启齿容器低端法兰中心在团结水平线上,如图所示:
图 双法兰差压变送器装配在启齿容器低端法兰水平线以下
(变送器低压室法兰与启齿容器低端法兰中心在团结水平线上)
假定,
被测介质密度为ρ1(单元:kg/m3)
H为最低测量液位到最高测量液位之间的高度(单元:m)
h1为最低测量液位到容器低端法兰中心线之间的高度(单元:m)
那么,
双法兰差压变送器的量程为L=H×ρ1
零点正移动量为A=h1×ρ1
最低测量液位时,作用于双法兰差压变送器上等效静压差为:
△P1=h1×ρ1=A
最高测量液位时,作用于双法兰差压变送器上的等效静差压为:
△P2=(H+h1)×ρ1=H×ρ1+h1×ρ1=H×ρ1+A
双法兰差压变送器覆按范围为:
△P=△P1~△P2=h1×ρ1~H×ρ1+h1×ρ1=A~H×ρ1,对应于双法兰差压变送器的输出为4-20mA。
(b)双法兰差压变送器装配于启齿容器低端法兰中心水平线以下,且双法兰差压变送器低压室法兰低于启齿容器低端法兰中心水平线,如图所示:
图 双法兰差压变送器装配在启齿容器低端法兰中心水平线以下
(变送器低压室法兰低于启齿容器低端法兰中心线)
假定,
被测介质密度为ρ1(单元:kg/m3)
双法兰差压变送器毛细管内灌充液密度为ρ2(单元:kg/m3)
H为最低测量液位到最高测量液位之间的高度(单元:m)
h1为最低测量液位到容器低端法兰中心线之间的高度(单元:m)
h2为低压室法兰与启齿容器低端法兰之间的高度(单元:m)
那么,
双法兰差压变送器的量程为L=H×ρ1
零点移动量(正移动)为A=h1×ρ1+h2×ρ2
最低测量液位时,作用于双法兰差压变送器上等效静压差为:
△P1=h1×ρ1+h2×ρ2=A
最高测量液位时,作用于双法兰差压变送器上的等效静差压为:
△P2=(H+h1)×ρ1+h2×ρ2=H×ρ1+A
双法兰差压变送器覆按范围为:
△P=△P1~△P2=h1×ρ1+h2×ρ2~(H+h1)×ρ1+h2×ρ2=A~H×ρ1+A,对应于双法兰差压变送器的输出为4-20mA。
02
何在启齿容器低端法兰水平线以上
(a)双法兰差压变送器装配于开孔容器低端法兰中心水平线以上,且双法兰差压变送器低压室法兰高于启齿容器低端法兰中心水平线,如图所示:
为了幸免双法兰差压变送器在测量进程中出现死区,必须使h1×ρ1≥h2×ρ2,不然将会出现实践测量范围小于变送器覆按范围的表象。
图 双法兰差压变送器装配在启齿容器低端法兰水平线之上
(变送器低压室法兰高于启齿容器低端法兰水平线上)
假定,
被测介质密度为ρ1(单元:kg/m3)
双法兰差压变送器毛细管内灌充液密度为ρ2(单元:kg/m3)
H为最低测量液位到最高测量液位之间的高度(单元:m)
h1为最低测量液位到容器低端法兰中心线之间的高度(单元:m)
h2为低压室法兰与启齿容器低端法兰之间的高度(单元:m)
那么,
双法兰差压变送器的量程为L=H×ρ1
零点移动量为A=h1×ρ1-h2×ρ2
最低测量液位时,作用于双法兰差压变送器上等效静压差为:
△P1=A=h1×ρ1-h2×ρ2=A
最高测量液位时,作用于双法兰差压变送器上的等效静差压为:
△P2=(H+h1)×ρ1-h2×ρ2=H×ρ1+A
双法兰差压变送器覆按范围为:
△P=△P1~△P2=h1×ρ1-h2×ρ2~(H+h1)×ρ1-h2×ρ2=A~H×ρ1+A,对应于双法兰差压变送器的输出为4-20mA。
(b)双法兰差压变送器装配于开孔容器低端法兰中心水平线以上,且双法兰差压变送器低压室法兰与启齿容器低端法兰中心在团结水平线,如图所示:
图 双法兰差压变送器装配在启齿容器低端法兰水平线之上
(变送器低压室法兰和启齿容器低端法兰中心在团结水平线)
假定,
被测介质密度为ρ1(单元:kg/m3)
双法兰差压变送器毛细管内灌充液密度为ρ2(单元:kg/m3)
H为最低测量液位到最高测量液位之间的高度(单元:m)
h1为最低测量液位到容器低端法兰中心线之间的高度(单元:m)
h2为低压室法兰与启齿容器低端法兰之间的高度(单元:m)
那么,
双法兰差压变送器量程为L=H×ρ1
零点移动量(正移动)A=h1×ρ1
双法兰差压变送器覆按范围为:
△P=△P1~△P2=h1×ρ1~(H+h1)×ρ1=A~H×ρ1+A,对应于双法兰差压变送器的输出为4-20mA。
03
何在密闭容器低端法兰水平线以下
如图所示,高压室法兰与密闭容器低端法兰相连,低压室法兰与密闭容器高端法兰相连。
图 双法兰差压变送器装配密闭容器低端法兰水平线之下
假定,
被测介质密度为ρ1(单元:kg/m3)
双法兰差压变送器毛细管内灌充液密度为ρ2(单元:kg/m3)
H为最低测量液位到最高测量液位之间的高度(单元:m)
h1为最低测量液位到容器低端法兰中心线之间的高度(单元:m)
h2为低压室法兰与启齿容器低端法兰之间的高度(单元:m)
h3为密闭容器高端法兰和低端法兰中心之间的高度
那么,
双法兰差压变送器的量程为L=H×ρ1
零点移动量为A=h1×ρ1-h3×ρ2
最低测量液位时,作用于双法兰差压变送器上等效静压差为:
△P1=h1×ρ1-h3×ρ2=A
最高测量液位时,作用于双法兰差压变送器上的等效静差压为:
△P2=H×ρ1+h1×ρ1-h3×ρ2=H×ρ1+A
双法兰差压变送器覆按范围为:
△P=△P1~△P2=h1×ρ1-h3×ρ2~H×ρ1+h1×ρ1-h3×ρ2=A~H×ρ1+A,对应于双法兰差压变送器的输出为4-20mA。
04
何在密闭容器低端法兰水平线以上
如图所示,高压室法兰与密闭容器高端法兰相连,低压室法兰与密闭容器低端法兰相连。为幸免双法兰差压变送器在测量进程中出现死区,应骄矜h1×ρ1≥h2×ρ2。
图 双法兰差压变送器装配在密闭容器低端法兰水平线以上
假定,
被测介质密度为ρ1(单元:kg/m3)
双法兰差压变送器毛细管内灌充液密度为ρ2(单元:kg/m3)
H为最低测量液位到最高测量液位之间的高度(单元:m)
h1为最低测量液位到容器低端法兰中心线之间的高度(单元:m)
h2为低压室法兰与启齿容器低端法兰之间的高度(单元:m)
h3为密闭容器高端法兰和低端法兰中心之间的高度
那么,
双法兰差压变送器的量程为L=H×ρ1
零点移动量为A=(h1×ρ1-h2×ρ2)-(h3-h2)×ρ2=h1×ρ1-h3×ρ2
最低测量液位时,作用于双法兰差压变送器上等效静压差为:
△P1=(h1×ρ1-h2×ρ2)-(h3-h2)×ρ2=A
最高测量液位时,作用于双法兰差压变送器上的等效静差压为:
△P2=[(h1+H)×ρ1-h2×ρ2]-(h3-h2)×ρ2=H×ρ1+A
双法兰差压变送器覆按范围为:
△P=△P1~△P2=A~H×ρ1+A,对应于双法兰差压变送器的输出为4-20mA。
05
何在密闭容器高端法兰水平线以上
如图所示,高压室法兰与密闭容器低端法兰相连,低压室法兰与密闭容器高端法兰相连,但变送器实质装配在密闭容器高端法兰水平线之上。
图 双法兰差压变送器装配在密闭容器高端法兰水平线以上
假定,
被测介质密度为ρ1(单元:kg/m3)
双法兰差压变送器毛细管内灌充液密度为ρ2(单元:kg/m3)
H为最低测量液位到最高测量液位之间的高度(单元:m)
h1为最低测量液位到容器低端法兰中心线之间的高度(单元:m)
h2为低压室法兰与启齿容器低端法兰之间的高度(单元:m)
h3为密闭容器高端法兰和低端法兰中心之间的高度
h4为变送器正、负压室中心线到容器高端法兰中心线之间的高度
h5为变送器正、负压室中心线到容器低端法兰中心线之间的高度
那么,
双法兰差压变送器的量程为L=H×ρ1
零点移动量为A=h1×ρ1-(h5-h4)×ρ2
最低测量液位时,作用于双法兰差压变送器上等效静压差为:
△P1=h1×ρ1-(h5-h4)×ρ2=A
最高测量液位时,作用于双法兰差压变送器上的等效静差压为:
△P2=(h1+H)×ρ1-(h5-h4)×ρ2=H×ρ1+A
双法兰差压变送器覆按范围为:
△P=△P1~△P2=A~H×ρ1+A,对应于双法兰差压变送器的输出为4-20mA。
关于上述几种情况,如若变送器的高、低压室法兰的装配位置互换,不错进行一样的分析估计,只不外是零点移动由正移动变为负移动辛苦。
02
双法兰差压变送器的“估计校验法”
在诓骗双法兰差压变送器测量液位时,由于变送器铠装毛细管内液体的密度和被测液体密度是已知的,是以,惟有笃定了变送器的装配位置和面貌以及被测液体的测量范围(H),准确地量取变送器的装配高度h,就不错很便捷地分析估计出双法兰差压变送器量程(L)、零点移动量(A)、最低和最高测量液位时作用于双法兰差压变送器上的等效静压差(△P1和△P2),然后,将双法兰差压变送器的正、负压室法兰放在团结高度上进行校验,覆按范围为△P=△P1~△P2,对应于变送器的输出为4-20mA。
这么,把校验后的双法兰差压变送器按条款装配在容器上,就不错准确地测量出容器内液体的液位了。
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