對于差壓式液位計的遷移的分析及其典型故障處理(上)

         本文概述：
         固體顆粒物介質物位測量與與液體介質的液位測量，廣義來說來皆為物位測量，物位檢測方式是通過相應的儀器儀表對對設備和容器中物料儲存狀態的一種度量手段，其對于生產過程的正常運行提供重要的依據。
        從原理上講，液位測量主要基于相界面兩側物質的物性差異或液位改變時引起有關物理參數的變化，如電阻、電容、電感、差壓以及聲速和光能等，它們的共同特點是能夠反映相應的液位變化并易于檢測。
         按工作原理分類，物位儀表可以分為浮力式物位檢測儀表(磁翻板液位計)、直讀式物位檢測儀表(玻璃板式液位計)、靜壓式物位檢測儀表(差壓式液位計)、機械接觸式物位檢測儀表(重錘式液位計)、電氣式物位檢測(電容式物位計)、聲學式物位檢測儀表(超聲波物位計)。該文主要介紹化工企業應用較多的一種液位測量儀表—靜壓式物位檢測儀表(差壓式液位計)，介紹帶遷移的差壓液位計的故障的具體分析方法有典型故障處理。

　　1差壓式液位計
　　1.1測量原理
　　差壓式液位測量方法的理論依據是流體（液體）靜力學原理，即液體中任一點的靜壓力PB與其自由表面上的壓力PA之差△P，等于液體密度ρ、重力加速度g和液柱高度差H的乘積?！鱌＝PB－PA＝Hρg（1）若被測對象為敞口容器，則PA為大氣壓PO，其中A：實際液面，B：零液位，H：液柱高度，見圖1。根據流體靜力學原理，A、B兩點的壓力差為：ΔP＝PB－PO＝Hρg（2）式中：PA、PB—A點、B點的靜壓；ΔP—B點的表壓力（敞口容器）

 
　　因此，通過測量差壓△尸即可求出被測的液位高度H，基于這種工作原理的測量儀表稱差壓式液位計。實際應用時，差壓式液位計有不同的形式，除與各種差異測量方法有關外，還因為被測液體及其容器的性質不同，形成了不同的差異信號〔‘〕。
　　1.2實現方法
　　當用差壓式液位計來測量液位時，對于開口容器，氣相壓力為大氣壓，可通過測量容器內變動液位的靜壓力與大氣壓力之差來測量液位;對于密閉容器，可以通過測量容器內變動液位的靜壓力與其蒸汽壓力之差來測量液位。
　　1.3測量注意事項
　　用差壓液位計來測量液位時，容器的液相必須要用管線和液位計的正壓室相連。而當被測介質含有結晶顆粒，或具有腐蝕性以及勃度大、易凝固特性時，用普通的差壓變送器就可能引起連接管線的堵塞，此時，需要采用法蘭式差壓變送器。

　　2液面的遷移
　　應用差壓變送器測量液面時，如果差壓變送器的正、負壓室與容器的取壓點處在同一水平面上，就不需要遷移。而在實際應用中(圖2)，出于對設備安裝位置和便于維護等方面的考慮，測量儀表不一定都能與取壓點在同一水平面上;又如被測介質是強腐蝕性或重勃度的液體，不能直接把介質引人測壓儀表，必須安裝隔離液罐，用隔離液來傳遞壓力信號，以防被測儀表被腐蝕。這時就要考慮介質和隔離液的液柱對測壓儀表讀數的影響



　　如圖2所示，由于安裝和介質特性引人了附加靜壓，零液位時變送器輸出不為零。為了能夠正確指示液位的高度，差壓變送器必須做出一些技術處理即遷移，使變送器在只受附加靜壓(靜壓差)作用時輸出為“零”。遷移分為無遷移、負遷移和正遷移。
　　2.1無遷移
　　差壓變送器的正負壓室與容器的取壓點安裝在同一水平面上時為無遷移。如果差壓變送器正壓室和取壓點相連，負壓室通大氣，通過測B點的表壓力就可知液面的高度。當液面由H=0變化為H=H??,時，差壓變送器所測得的差壓由△pPgH?,},,輸出由4mA變為20mA，無需量程遷移。
　　2.2負遷移
　　為了防止密閉容器內的液體或氣體進人差壓變送器的取壓室，造成引壓管線的堵塞或腐蝕，在差壓變送器的正、負壓室與取壓點之間分別裝有隔離液罐，并充以隔離液。所以，在零液位時，變送器負壓室壓力大于正壓室，存在著差壓，使變送器的輸出小于4mA，為了消除這個靜壓力，就要調校差壓變送器，也就是對差壓變送器進行負遷移，遷移量為b。
　　調校差壓變送器時，負壓室接輸人信號，正壓室通大氣。假設儀表的量程為30kPa，遷移量B=30kPa，調校時，負壓室加壓30kPa，調整差壓變送器零點旋鈕，使其輸出為4mA;之后，負壓室不加壓，調整差壓變送器量程旋鈕，直至輸出為20mA,中間三點按等刻度校驗。輸人與輸出的關系見表1,量程負遷移曲線示意見圖3}


　　遷移前后儀表量程不變，僅測量范圍發生變化。
　　2.3正遷移
　　在實際測量中，變送器的安裝位置往往與低液位不在同一水平面上，在差壓變送器正壓室存在一靜壓力，使其輸出大于4mA，而當H=拭。時，0P=H?,:},P}'+H}P}'，變送器輸出大于20mA。因此，必須把這段靜壓力消除掉，對變送器進行正遷移，遷移量為a}
　　調校時，正壓室接輸人信號，負壓室通大氣。假設儀表量程仍為30kPa，遷移量A=30kPa。輸人與輸出的關系見表2,量程正遷移示意見圖4}


　　表2正遷移時輸入與輸出的關系
　　2.4遷移調整方法
　　1)計算遷移:根據儀表規格書獲得介質的密度等數據，通過計算得到遷移的數值。
　　2)零點遷移:測量差壓變送器高壓側與低壓側的高度差，再根據測量液體密度算出大差壓值，即測量量程，然后設定變送器量程。關閉正負壓頭道閥，打開頭道閥放空堵頭，打開三閥組正負壓測量室，關閉平衡閥。確認管內充滿隔離液，此時液位應在零位上，直接用通訊器進行零點遷移即可。
　　3)實際遷移:打開正負壓頭道閥，關閉放空堵頭，打開三閥組正負壓閥，關閉平衡閥，對照工藝玻璃板，直接用通訊器進行量程遷移。

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