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          雙法蘭液位變送器原理

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          • 所在地 淮安市
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          更新時(shí)間:2020-04-29 16:35:38瀏覽次數(shù):1068

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          雙法蘭液位變送器原理是測(cè)量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(如 4~20mA、1~5V)。差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口, 差壓變送器一般分為正壓端和負(fù)壓端,一般情況下, 差壓變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力才能測(cè)量。

          詳細(xì)介紹

             雙法蘭液位變送器原理通過液位安裝法蘭,變送器可直接安裝于被測(cè)罐體上,精密測(cè)量各種罐體的差壓和液位,它能全面滿足您的液位測(cè)量需求。用于工業(yè)過程全系列差壓、壓力、壓力的測(cè)量,具有模擬或數(shù)字輸出信號(hào)。

          適用性:
            可避免被測(cè)介質(zhì)直接和變送器的隔離膜片接觸,這種測(cè)量方法適用于下述幾種情況:
          1、被測(cè)介質(zhì)對(duì)變送器敏感元件有腐蝕作用
          2、需要將高溫被測(cè)介質(zhì)與變送器隔離
          3、被測(cè)介質(zhì)中有固體懸浮物或高粘度介質(zhì)
          4、被測(cè)介質(zhì)由引壓管引同時(shí)易固化或結(jié)晶
          5、更換被測(cè)介質(zhì)需嚴(yán)格凈化測(cè)量頭 
          6、測(cè)量頭必須保持衛(wèi)生,嚴(yán)禁污染。使用對(duì)象:腐蝕性或粘性的液體
          注意:高真空?qǐng)龊喜灰瞬捎眠h(yuǎn)傳變送器。

          原理簡(jiǎn)介:
             雙法蘭液位變送器由差壓變送器、毛細(xì)管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用是防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入差壓變送器,它與變送器之間是靠注滿液體的毛細(xì)管連接起來,當(dāng)膜片受壓后產(chǎn)生微小變形,變形位移通過毛細(xì)管的液體傳遞給變送器,由變送器處理后轉(zhuǎn)換輸出4-20mADC電流信號(hào)。    在對(duì)雙法蘭液位變送器的量程和遷移量的匯總核實(shí)時(shí),發(fā)現(xiàn)變送器量程存在選擇不當(dāng),遷移量設(shè)置錯(cuò)誤的情況,這是造成儀表測(cè)量不準(zhǔn)的重要原因。如圖a。
          圖a

              其中△P為雙法蘭液位變送器的量程(單位:IiPa ) ; H為被測(cè)容器內(nèi)的液位高度(單位:m);為重力加速度(單位:9.8m/s-' ) ;P、為被測(cè)介質(zhì)密度(單位::kg/m' );p為毛細(xì)管內(nèi)填充甲基硅油的密度(單位:kg/m' ) ; S為零點(diǎn)遷移量(單位:IiPa);h為雙法蘭間距;    由公式(1)、(2)可得,通過雙法蘭差壓變送器測(cè)量液位得到的結(jié)果,其準(zhǔn)確程度與變送器的安裝位置無關(guān),與被測(cè)容器內(nèi)也為高度H、被測(cè)介質(zhì)的密度p、以及毛線管內(nèi)填充液體密度p有關(guān),變送器零點(diǎn)必須進(jìn)行負(fù)遷移,遷移零點(diǎn)的原理見圖b。
          圖b零點(diǎn)遷移示意

          圖b零點(diǎn)遷移示意
           故障案例及原因分析(1)事件過程:
            2015年9月22日塔西南化肥廠合成氨裝置103 }J/JT跳車。檢查發(fā)現(xiàn)段間分離器lOSF液位高開關(guān)聯(lián)鎖動(dòng)作,雙法蘭液位變送器LT-11指示為零,將機(jī)組段間分離器底部導(dǎo)淋打開排出大量的水,經(jīng)檢查該雙法蘭液位計(jì)的遷移量偏差嚴(yán)重;量程也和設(shè)計(jì)嚴(yán)重不符,現(xiàn)場(chǎng)安裝使用的變送器量程為62.3Iipa,而設(shè)計(jì)量程僅為3Iipa o(2)原因分析    差壓變送器未按設(shè)計(jì)選型訂購;以及儀表人員對(duì)雙法蘭液位計(jì)的遷移量計(jì)算存在認(rèn)識(shí)上誤區(qū),一般只注重灌水的調(diào)試,并未查看設(shè)計(jì)資料根據(jù)原始數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)需要進(jìn)行準(zhǔn)確遷移。下表c為錦西化工機(jī)械廠針對(duì)我廠LT}11的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表
          表C錦西化工機(jī)械廠液位變送器計(jì)算數(shù)據(jù)

          表C錦西化工機(jī)械廠液位變送器計(jì)算數(shù)據(jù)
          由上表c知二***大測(cè)量范圍(量程)
          由上表c知二***大測(cè)量范圍(量程)

             遷移量△P,=P.}P_=p,gh (3 )      =一0.95 x9.81 x990      =9?26IiPa    即當(dāng)H}-}0時(shí),差壓變送器遷移量為△P,=}9.226IiPa,這種遷移為“全遷移”。如表c設(shè)計(jì)液位Ho=325nnn以上顯示液位,因此差壓變送器需要“回遷”    所以***終遷移量△P,=9.226+p, aH}=一9.226+9.81 x0.325=6.03IiPa    綜上可知變送器的安裝位置的高低對(duì)遷移量以及測(cè)量結(jié)果沒有任何影響,當(dāng)被測(cè)液位為0時(shí),變送器正負(fù)壓室的壓差***大(這里的壓差為正負(fù)室壓差的值),變送器的輸出電流為4mA,隨著液位的上升,變送器正負(fù)測(cè)量室的壓差逐漸減小,變送器的輸出電流為20mA o    由于變送器毛細(xì)管內(nèi)工作介質(zhì)和被測(cè)液體的密度是已知的,變送器的安裝位置和測(cè)量范圍就是確定的,因此只要知道7f}z位測(cè)量的數(shù)據(jù)H,h,p以及H}.就可以計(jì)算出變送器的量程和遷移量,可以準(zhǔn)確對(duì)變送器進(jìn)行調(diào)校了。
          (3)事件過程    2010年11月,合成氨裝置111-C蒸汽帶水,由于當(dāng)時(shí)處于開工階段,噴射蒸汽放空,導(dǎo)致脫碳溶液隨蒸汽帶出,132F頂部放空帶出大量堿液。當(dāng)時(shí)LT20顯示液位偏低為50}/r,而實(shí)際液位接近80}/r,為了配合工藝調(diào)整,儀表運(yùn)行人員進(jìn)行了量程的遷移,但待工況穩(wěn)定后又重新回遷。
          (4)原因分析    事后分析差壓變送器并未故障,由遷移量公式可知,遷移量△P=P.P_=}p,ah+p, aH對(duì) 111-C而言P、為被測(cè)苯菲爾溶液,而雙法蘭間距一定,硅油密度也已知??梢娺w移量與111-C內(nèi)部溶液的密度P,息息相關(guān)。處于開工階段如果兩塔液泛,就會(huì)
          導(dǎo)致再生氣二氧化碳攜帶大量堿液,從而使111-C溶液的濃度增大,同時(shí)溶液的密度也隨之增大,***終結(jié)果就是遷移量△P改變,出現(xiàn)差壓變送器指示小于磁翻板液位計(jì)指示值狀況,這種情形在日常生產(chǎn)也時(shí)有發(fā)生,儀表運(yùn)行人員反復(fù)對(duì)LT20進(jìn)行“正遷”和“負(fù)遷”。其實(shí)就是溶液密度的變化引起的偏差。

          雙法蘭液位變送器原理測(cè)量范圍
          差壓:0-6.2-690Kpa
          靜壓:2.5MPa
          模擬型特點(diǎn)

          ● 精度高
          ● 量程、零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào)
          ● 穩(wěn)定性能好
          ● 正遷移可達(dá)500%、負(fù)遷移可達(dá)600%
          ● 二線制
          ● 阻尼可調(diào)、耐過壓
          ● 固體傳感器設(shè)計(jì)

          ● 無機(jī)械可動(dòng)部件、維修量少
          ● 重量輕(2.4kg)
          ● 全系列統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、互換性強(qiáng)
          ● 小型化(166mm總高)
          ● 接觸介質(zhì)的膜片材料可選
          ● 單邊抗過壓強(qiáng)
          ● 低壓澆鑄鋁合金殼體

           
          智能型特點(diǎn):
          ●超級(jí)的測(cè)量性能,用于壓力、差壓、液位、流量測(cè)量
          ●數(shù)字精度:+(-)0.05%
          ●模擬精度:+(-)0.75%+(-)0.1%F.S
          ●全性能:+(-)0.25F.S
          ●穩(wěn)定性:0.25% 60個(gè)月
          ●量程比:100:1
          ●測(cè)量速率:0.2S
          ●小型化(2.4kg)全不銹鋼法蘭,易于安裝
          ●過程連接與其它產(chǎn)品兼容,實(shí)現(xiàn)測(cè)量
          ●世界上采用H合金護(hù)套的傳感器熱穩(wěn)定性
          ●采用16位計(jì)算機(jī)的智能變送器
          ●標(biāo)準(zhǔn)4-20mA,帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào),遠(yuǎn)程操控
          ●支持向現(xiàn)場(chǎng)總線與基于現(xiàn)場(chǎng)控制的技術(shù)的升級(jí)。
          SK1151/3351LT型法蘭式液位變送器,可對(duì)各種容器進(jìn)行的液位和密度測(cè)量,有平法蘭和插入式法蘭供選擇,法蘭有3英寸或4英寸,規(guī)格有1501b和3001b的法蘭,也可根據(jù)用戶定制法蘭,法蘭膜片材料可選。具體尺寸請(qǐng)咨詢銷售部或參看本公司相關(guān)樣冊(cè)。

          雙法蘭變送器測(cè)量液位差壓的結(jié)構(gòu)型式:.
          (1)有些介質(zhì)用保溫的導(dǎo)壓管引出仍要結(jié)晶時(shí)可用雙法蘭差壓變送器進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)介質(zhì)結(jié)晶嚴(yán)重程度不同,可分別采用:
          雙法蘭液位變送器法蘭結(jié)構(gòu)型式
          a、雙平法蘭型液位變送器
          b、一平一插入筒型法蘭液位變送器
          c、雙插入筒型法蘭液位變送器測(cè)量如圖:
          雙插入筒型法蘭液位變送器測(cè)量圖
          由于兩個(gè)法蘭安裝時(shí)有高度差,故調(diào)整時(shí)應(yīng)加遷移。負(fù)壓遠(yuǎn)傳法蘭在上方加負(fù)遷移,計(jì)算方法如下:
          量  程:P=r
          負(fù)遷移量:B=r0h-rH0
          式中r-被測(cè)介質(zhì)比重r0-硅油比重0.97g/cm3
          例:已知H=800mm,H0=250mm,h=1300mm,r=1.2g/cm3
          量  程:P=r·H=1.2×800=960mmH2O
          負(fù)遷移量:B=r0h-rH0=0.97×1300-1.2×250=961≈960mmH20
          安裝前應(yīng)將量程調(diào)整到-960~0mmH20
          (2)液體分界面測(cè)量
          正壓側(cè)受力:PH=r1(H0+H1+H-H2)+r2(H2+h0)
          負(fù)壓側(cè)受力:PL= r1H0+r0(H1+H+h0)
          差  壓:△P=P H-P L=r1(H1+H)+r2h0-r(H1+H+h0)+(r2-r2)H2
          遷移量:B=r1(H1+H)+r2h0-r0(H1+H+h0)
          量  程:P=(r2-r2)H
          其中r0-硅油比重H-高分界面高度。

          (3)用雙法蘭差壓變送器測(cè)流量
          對(duì)不能用導(dǎo)壓管引出的介質(zhì),可用雙法蘭差壓變送器進(jìn)行流量測(cè)量,其裝置見下圖,測(cè)量水平管道時(shí),兩法蘭同在一水平面上,不存在液位差,不考慮遷移,測(cè)量垂直管道是,始終承受(r-r0)H的液位壓差故儀表應(yīng)有(r-r0)H正遷移量。

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