詳細介紹
化工行業(yè)為了確保安全平穩(wěn)生產(chǎn),需要對于生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的液位、物位進行實時的測量、監(jiān)控與調(diào)節(jié),使其保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。無論對于產(chǎn)量的穩(wěn)定,還是對于工作人員的人身安全都是非常重要的??萍及l(fā)展至今,測量液位、物位的方法已經(jīng)問世的有很多種,比如浮力法、靜壓法、電容法、超聲波、雷達波等等?;どa(chǎn)中,會遇到很多特殊的液體介質(zhì),比如有腐蝕性、揮發(fā)性、高粘度、易結(jié)晶、含雜質(zhì)等各種各樣的特點。為了解決導壓管線腐蝕或堵塞的問題,一般選用雙法蘭差壓液位變送器來測量液位,給現(xiàn)場儀表維護工作帶來了大大的的便利。本文以RZ-3851LT系列為例,介紹了智能雙法蘭差壓變送器的現(xiàn)場安裝、調(diào)校和維護,以期為同行提供借鑒。本文智能雙法蘭差壓變送器為例,介紹了智能雙法蘭差壓變送器用于液位測量時的工作原理和調(diào)校步驟,詳細分析并探討了RZ-3851LT智能雙法蘭變送器(液位計)的各類故障以及處理方法。
?。病》ㄌm式差壓變送器結(jié)構(gòu)及測量原理
法蘭式差壓變送器的敏感元件是金屬膜盒,經(jīng)毛細管與變送器的測量室相通。由膜盒、毛細管、測量室組成的封閉系統(tǒng)內(nèi)充有硅油,通過硅油傳遞壓力。毛細管的內(nèi)徑較小(一般為0.7~1.8mm),在毛細管的外部套有金屬蛇皮保護管,具有可撓性,單根毛細管長度一般在5~11m 之間可選擇,省去了引壓導管,安裝也比較方便,解決了導管的腐蝕和阻塞問題。法蘭變送器是在普通變送器基礎上增加了一個遠傳密封裝置構(gòu)成的,所以也叫遠傳式變送器或隔膜密封式變送器。遠傳密封裝置有法蘭膜盒、毛細管和毛細管內(nèi)填充液三部分組成。工作時,被測介質(zhì)作用在法蘭膜盒的隔離膜片上,使膜片產(chǎn)生變形,然后通過毛細管內(nèi)的填充液將壓力傳遞到變送器的敏感元件上,經(jīng)過相應的轉(zhuǎn)換,儀表便輸出相應的信號。
另外,因為毛細管內(nèi)硅油液柱對雙法蘭差壓變送器變送器的正負壓室所產(chǎn)生的壓力信號起到相互抵消的作用,所以理論上主體變送器的位置可以任意安裝。
3 雙法蘭(智能)差壓液位變送器的特點
RZ-3851LT系列智能雙法蘭差壓變送器結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 RZ-3851LT 智能雙法蘭差壓變送器結(jié)構(gòu)圖雙法蘭變送器和普通變送器相比較,有以下幾個特點:
?。ǎ保┰谄胀ㄗ兯推髦校粶y介質(zhì)通過導壓管進入測量室,如果被測介質(zhì)是粘稠液體,則容易堵塞導壓管;雙法蘭變送器用毛細管代替導壓管,避免了堵塞現(xiàn)象,因為封閉毛細管中填充液的物化性質(zhì)穩(wěn)定,不像導壓管內(nèi)的介質(zhì)那樣易凍凝、易氣化,因而不必像普通變送器那樣加灌隔離液,增加隔離罐及冷凝器等輔助設施,既減少了靜密封點,又提高了測量精度,同時降低了維護量。
?。ǎ玻╇p法蘭差壓變送器的法蘭膜盒離變送器本體較遠,可以提高儀表的接液溫度,溫度應用范圍擴大。
(3)結(jié)構(gòu)簡單(無任何可動或彈性元件)、可靠性高、維護量少、抗干擾能力強、調(diào)校簡便,可廣泛應用于粘稠、結(jié)晶、臟污、易燃易爆及腐蝕性液位的測量和信號變送,安全可靠。當然,雙法蘭差壓變送器價格偏高,法蘭膜片及毛細管易受損傷也是它的不足之處。
?。础‰p法蘭(智能)差壓液位變送器的調(diào)校在進行任何設置或調(diào)校前,必須先把回路置于手動操作狀態(tài)。
4.1 變送器差壓計算由于雙法蘭差壓變送器在出廠校驗時,正、負壓法蘭是放在同一高度上進行的,而在實際液位測量時,負法蘭在上,正法蘭在下,等于在變送器上預加了一個反向壓差而使零位發(fā)生了負遷移,所以,在使用時需考慮零點遷移的問題。雙法蘭式差壓變送器檢測示意圖如圖2所示。
圖2 雙法蘭差壓變送器檢測液位原理圖
假設雙法蘭填充液密度為ρ,被測介質(zhì)密度為ρ’,該雙法蘭液位計為負遷移,遷移量(測量范圍下限)為-ρgH。圖2所示儀表量程為ρ’gH,下限加量程可得測量上限,則該表測量范圍為-ρgH~(ρ’-ρ)gH。
同理可得低被測液位不在下法蘭中心位置的變送器差壓測量范圍、高被測液位不在上法蘭中心位置的變送器差壓測量范圍,以及用于界面測量的變送器差壓測量范圍。只要清楚低被測液位時變送器的正負壓室的受壓情況,以及液位在滿量程變化范圍內(nèi)的受壓情況,就可以得到變送器正確的測量范圍。即智能儀表里所要設置的LRV 和URV兩個參數(shù)。
目前安裝的雙法蘭都有上、下一次閥的放空裝置,現(xiàn)場校驗時關閉正、負壓一次閥,打開放空閥,此時變送器所讀的壓力值就是就是變送器的遷移量,即為變送器測量下限,加上變送器所測的量程即可得到變送器的測量上限,這樣操作調(diào)校得到的數(shù)據(jù)更為準確,從而避免因為理論計算帶來的誤差,提高了變送器的測量準確度。
?。矗病≌{(diào)校
雙法蘭的調(diào)校比較特殊,無需手動調(diào)整零點和量程,一般不采用實際打壓的方式調(diào)校,而是通過HART或其他協(xié)議手操器對變送器進行讀寫,達到設置變送器測量上下限的目的。從而完成對變送器的調(diào)校。手操器實際應用與其他智能儀表通訊方法一樣,將手操器信號線與變送器信號接線端(或室內(nèi)安全柵本安側(cè)接線端)直接掛接,即可對變送器進行通訊和設置。就雙法蘭差壓變送器來說,主要有測量下限LRV、測量上限URV 和阻尼時間等參數(shù)。設置簡單便捷。當然,要注意測量范圍的設置不要超出變送器測量極限。