| 分析探討差壓變送器在液位測量中的運(yùn)用 |
| 信息來源： 差壓變送器 | 2022-07-28 點(diǎn)擊量： 3358 |
差壓變送器是一種在工業(yè)生產(chǎn)中使用非常廣泛的儀表之一，通過其測量的物理參數(shù)也很多，比如壓力、液位、流量都可以通過測量獲取，在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要性。
差壓變送器作為熱工測量儀表種類，主要用于測量液體介質(zhì)的壓力，各類液位計及各類浮球開關(guān)和流量等物理參數(shù)。
目前，工業(yè)自動化生產(chǎn)裝置中，差壓變送器的應(yīng)用范圍越來越廣泛，但作為通用型的測量儀表，使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，就需要用戶們能夠及時地加以解決，如不能快速處理，會影響生產(chǎn)的進(jìn)行，有的嚴(yán)重故障甚至?xí)＜叭松戆踩?/div>
今天美安特儀表通過長期積累的經(jīng)驗(yàn)，為用戶們分析探討差壓變送器在液位測量中的運(yùn)用。
差壓變送器的工作原理：差壓變送器通常用于測量密閉容器內(nèi)的液位，利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差來測量容器內(nèi)液體的液位。其高壓側(cè)測量管由于蒸汽凝結(jié)，始終處于充滿水狀態(tài)，保持壓力恒定，而低壓側(cè)測量管與容器組成聯(lián)通器，其壓力隨容器內(nèi)液位的變化成線性變化。
設(shè)△P為變送器接收到的差壓信號，P0為容器內(nèi)部壓力，P+為變送器正壓側(cè)壓力，P-為變送器負(fù)壓側(cè)壓力；為容器內(nèi)液體的密度；g為重力加速度；h1為工藝零點(diǎn)到容器上部取壓口的高度；h2為容器工藝液位；h為變送器到工藝液位零點(diǎn)的高度。
公式：
P+=P0+gh1+gh
P-=P0+gh2+gh
△P=P+-P-=gh1-gh2
當(dāng)液面由h2=0變化為h2=h1時，差壓變送器所測得的差壓由最大值變?yōu)?amp;Delta;P=0，通過設(shè)置變送器，輸出電流由4mA變?yōu)?0m。
差壓變送器的安裝要求：
要做到準(zhǔn)確測量液位，除對差壓變送器進(jìn)行正確選擇和校驗(yàn)外，還必須注意整個系統(tǒng)的安裝符合要求。變送器的示值有時并不能反映被測介質(zhì)的實(shí)際參數(shù)，因?yàn)闇y量系統(tǒng)本身會產(chǎn)生誤差。系統(tǒng)安裝要求包括：取壓口的開口位置、連接導(dǎo)管的合理鋪設(shè)和變送器的安裝位置等。
首先，取壓口應(yīng)處于流體流動平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域，在工藝上應(yīng)能保證測得所要選取的工藝參數(shù)。比如用差壓變送器測量鍋爐汽包水位時，汽包實(shí)際水位在汽包軸向和徑向上的分布是不同的，一般在軸向，中間水位高，兩側(cè)水位低；沿徑向，下降管較密的一側(cè)較高。某發(fā)電廠汽輪機(jī)凝汽器液位變送器由于測量點(diǎn)取點(diǎn)位置接近凝結(jié)泵入口，在凝結(jié)泵運(yùn)行時造成取點(diǎn)位置處水面的下陷，從而導(dǎo)致變送器示值明顯偏低，后將測量筒的位置移至距凝結(jié)泵入口較遠(yuǎn)處，凝汽器水位變送器與就地實(shí)際水位指示一致，保證了凝汽器安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
其次，測量液位時，差壓變送器測量的差壓值相對較小，一般在幾個kPa到100kPa之間，因此整個測量系統(tǒng)對測量精確度有很大影響。如圖1所示，在安裝導(dǎo)壓管時，導(dǎo)壓管的水平段應(yīng)有一定的斜度，而且傾斜度盡可能大一點(diǎn)，避免在導(dǎo)壓管內(nèi)部積存液體，致使測量不準(zhǔn)，在變送器量程很小的情況下，會造成變送器輸出的波動。此外，變送器投運(yùn)時，應(yīng)盡量排空導(dǎo)壓管液柱內(nèi)的氣泡，這些積存的氣體會影響測量的準(zhǔn)確度。還可以考慮在導(dǎo)壓管的上部拐彎最高處安置排氣裝置。
變送器零位的遷移：
液位的準(zhǔn)確控制是生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運(yùn)行的前提保證。在使用差壓變送器時，經(jīng)常會遇到“零點(diǎn)遷移”。所謂零點(diǎn)遷移，就是在測量時，為了確保變送器基本量的有效性，基本量主要包括量程、測量精度等，進(jìn)而以測量起點(diǎn)為核心，實(shí)施一種數(shù)值改變保障措施。
與零點(diǎn)遷移相似的還有零點(diǎn)調(diào)整，意義就是促使變送器測量信號與輸入信號二者的下限制相吻合，零點(diǎn)調(diào)整與零點(diǎn)遷移的區(qū)分取決于最小值是否為零，當(dāng)最小值為零時，則是零點(diǎn)調(diào)整，反之則是零點(diǎn)遷移。
遷移量如何確認(rèn)？
由于同一臺變送器，其使用范圍有大有小，所以遷移量也成了有大有小。大多數(shù)廠家生產(chǎn)的變送器，遷移量都是以最大量程的百分?jǐn)?shù)來表示的。例如有的變送器零點(diǎn)正負(fù)遷移為最大量程的±100％，這就是說，如果變送器的測量范圍為0～31.1kPa至0～186.8kPa，則當(dāng)變送器高或低壓引入口通0～186.8kPa范圍內(nèi)的任意壓力時，其零點(diǎn)都可以遷到4mA。不過高壓引入口通186.8kPa的壓力已經(jīng)是測量范圍上限了，再通就是超壓，把零點(diǎn)調(diào)成4mADC不是不可能，但已是沒有意義了，所以零點(diǎn)遷移量與使用量程之和不能超過測量范圍的限值。
有哪些形式？
零點(diǎn)遷移共包括3種形式，分別是無遷移、正遷移和負(fù)遷移。零點(diǎn)正、負(fù)遷移，是在變送器的輸入不為零時，輸出調(diào)至零(下限)的調(diào)整。
零點(diǎn)遷移故障：如果差壓變送器的低壓引入口有輸入壓力，高壓引入口沒有，則將輸出調(diào)至零(下限)時的調(diào)整，稱為負(fù)遷移；如果差壓變送器的高壓引入口有輸入壓力，低壓引入口沒有，則把輸出調(diào)至零(下限)的調(diào)整，稱為正遷移。由于遷移是在變送器有輸入時的零點(diǎn)調(diào)整，所以遷移量是以能遷移多少輸入信號來表示，或是以測量范圍的百分之多少來表示。
正遷移故障：判斷正遷移的差壓變送器在現(xiàn)場使用過程中測量是否準(zhǔn)確，首先應(yīng)關(guān)閉差壓變送器三閥組的正、負(fù)壓測量室，打開平衡閥及儀表放空堵頭，此時儀表輸出應(yīng)低于4mA。如果輸出不低于4mA，可能是正壓室引線或三閥組有些堵。其次，關(guān)閉正壓室取壓點(diǎn)，打開放空開關(guān)，這時輸出應(yīng)為4mA。如果輸出低于4mA，可能是遷移量變小或零位偏低；若灌有隔離液，可能是隔離液沒有灌滿或從旁處漏掉；如果輸出高于4mA，說明遷移量變大或零位偏高。
負(fù)遷移故障：判斷負(fù)遷移的差壓變送器在現(xiàn)場使用過程中測量是否準(zhǔn)確，首先關(guān)閉差壓變送器三閥組的正、負(fù)壓測量室，打開平衡閥及儀表放空堵頭，儀表輸出應(yīng)為20mA。其次，關(guān)閉正、負(fù)壓室取壓點(diǎn)，打開放空開關(guān)，此時，儀表輸出應(yīng)為4mA，如果不為20mA或4mA，應(yīng)檢查正、負(fù)壓室引線是否堵，遷移量是否改變，零位是否準(zhǔn)確，隔離液是否流失等。
總結(jié):差壓變送器在使用過程中，一定要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行安裝，在發(fā)現(xiàn)零位遷移時要及時調(diào)整，按正確的方式進(jìn)行投運(yùn)，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)測量的準(zhǔn)確可靠。
陜ICP備09007751號-1