双法兰液位测量.ppt

双法兰液位测量 静压式液位计 一、工作原理 静压式液位计是根据液体在容器内的液位与液柱高度产生的静压力成正比的原理进行工作的。 A、敞口容器的液位测量原理图： 将压力计与容器底部相连，根据流体静力学原理，所测压力与液位的关系为 p = ρgH 式中 p — 容器内取压平面上由液柱产生的静压力； ρ— 容器内被测介质的密度； g — 重力加速度。 H — 从取压平面到液面的高度； B、在测量受压密闭容器中的液位时，由于介质上方的压力影响会产生附加静压力，所以采用差压法测液位，如图所示。 差压变送器的高压侧与容器底部的取压管相连，低压侧与液面上方容器的顶部相连。 如果容器上部空间为干燥的气体，则此时差压变送器高、低压侧所感受的压力分别为： 差压变送器所受的压差 因此，可以根据差压变送器测得的差压按下式计算出液位的高度 图 法兰式差压变送器测量液位示意图 1—法兰式测量头；2—毛细管；3—变送器 单法兰式 双法兰式 法兰式差压变送器按其结构形式 为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使用在入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器，如下图所示。 C、法兰压力式液位计 由差压式液位计的测量原理可知，液柱的静压差 △P 与液位高度 H 满足式 的条件是： （1）差压变送器的高压室取压口正好与起始液面（ H =0）在同一水平面上； （2）差压变送器低压室的导压管中没有任何气体的冷凝液存在； （3）被测介质的密度保持不变。 在这种情况下，差压变送器处于理想条件下的无迁移工作状态。假定采用输出为 4mA ～ 20mA 的差压变送器,当 H ＝ 0 时，变送器输入△ p ＝0 ，输出电流为4mA ；当液位到上限，变送器输入△p=Hmaxρg，输出电流20mA 。 二、零点迁移问题 在实际应用中，差压变送器的安装位置不能与最低液位处于同一水平面上，如图所示。 这时差压变送器高低压室所受压力分别为： 高低压室所受的压差为： 与无迁移情况式相比，上式中多出一项 hρg ，即在高压室增加了一个恒定的静压 hρg。由于此项的存在，使得当 H =0时， △ p = hρg ，此时的变送器输出必然大于 4mA 。 正迁移示意图 为使变送器输出与被测液位仍保持无迁移对应关系，必须应用差压变送器的零点迁移功能来抵消静压影响。使得当 H =0， △ p = hρg 时，变送器输出为 4mA 。 *正迁移： 在上图这种工作状态下，变送器的起始输入点由零点变为一个正值，因此称为正迁移。 *负迁移： 在工程中还经常遇到负迁移的情况，如图所示。 若被测液体的密度为 ρ1 ，隔离液的密度为 ρ2，且 ρ1 ρ2 ，则变送器高低压室的压力分别为： 高低压室所感受的压差为 与无迁移情况相比较，总的差压减少了 (h2-h1)ρ2g，即相当于在低压室增加 了一个恒定的静压。 由于它的存在，使得当 H =0 时， △ p= -（ h2- h1 ）p２g , 此时变送器的输出必然小于 4mA ，当 H =Hmax时，变送器的输出也达不到 20mA 。 负迁移示意图 为了使变送器输出与被测液位之间仍然保持无迁移情况的对应关系。就必须借助差压变送器的零点迁移功能来抵消这静压力的影响，使得当 △ p =－（h2–h1）ρg 时，变送器的输出为 4mA 。 变送器的起始输入点由零点变为一个负值，这种情况就是负迁移。 综上所述：正负迁移的实质是改变变送器的零点，同时改变量程的上下限，而量程范围不变。 例1．如下图所示是双法兰式差压变送器测量密闭容器中有结晶液体的液位，已知被测液体的密度ρ=1200kg/m3，液位变化范围为H为0~950mm，变送器的正、负压法兰中心线距离H0=1800mm，变送器毛细管硅油密度ρ1=950kg/m3，试确定变送器的量程和迁移量。 差压变送器需要进行负迁移，负迁移量为16.758kPa。 解：液位的变化范围为0~950mm时，差压的变化量为 当H=0时 谢谢大家！ 容器与压力表之间用法兰将管路连接，称为法兰液位计。 图为双法兰差压变送器的示意图，作为传感元件的测量头1（金属膜盒），它直接与被测介质接触，省去引压导管，从而克服导管的腐蚀和阻塞问题。经毛细管2与变送器3的测量室相通。在膜盒、毛细管和测量室所组成的封闭系统内充有硅油以作为传压介质，使被测介质不进入毛细管与变送器，以免堵塞。 如地下储槽，为