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差压式液位计的结构及工作原理

发布时间:2022-06-21 10:07:03 人气:23

利用液柱产生的压力来测量液位的高度的仪表为差压式液位计在液位发生变化后,高压侧法兰处膜片所接收到的压力就会随之变化,变送器计算出的压差值也会随之发生变化,它们之间有线性的关系。通常情况下高压侧(H侧)与低压侧(L侧)不能装反,一般H侧装于设备低处,L侧装于设备高处。安装前设备法兰面应清理干净,垫片不能放偏,以免膜片被戳破或者形变导致变送器失真。

变送器根据测量范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~35MPa)和微差压变送器(0~1.5kPa),负压变送器三种,从精度角度来分类的话,因为我们国家标的精度就为0.5%.所以近年来又可以分为高精度压力变送器(0.1%或0.2%或0.075%)和一般压力变送器(0.5%)。如果液相密度变化较大,则不宜采用差压式液位计.

1.1   差压式液位计的结构及工作原理

    双法兰差压变送器结构:主要部件为传感器模块、电子元件外壳、毛细管、高低压侧法兰及膜片。传感器模块包括充油传感器系统(隔离膜、充油系统和传感器)以及传感器电子元件。 

差压式液位计工作原理:将一个空间用敏感元件(多用膜盒)分割成两个腔室,分别向两个腔室引入压力时,传感器在两方压力共同作用下产生位移(或位移的趋势),这个位移量和两个腔室压力差(差压)成正比,将这种位移转换成可以反映差压大小的标准信号(4-20mA DC信号)输出,毛细管、导压管、填充液的作用是将所接收到的压力传递给变送器内部进行运算。

差压变送器所测量的结果是压强差,即△P=ρg△h。桶槽一般是圆柱形,圆柱形截面积S是不变的。在温度变化时,介质体积膨胀或缩小,实际液位也会升高或降低,但变送器所检测到的压力始终是保持不变的。如果需要显示实际液位,也可以在DCS系统引入介质温压补偿予以解决。

差压式远传液位计.png

1.2   差压式液位计的种类及应用

差压变送器有普通差压变送器和微差压变送器,根据外形结构可分为单法兰式差压液位计、双法兰式差压液位计、平衡容器式差压液位计。

    单法兰式差压液位计:单法兰液位变送器可对各种常压容器进行液位、密度的测量,有平法兰和插入式法兰两种,它可以直接安装在管道或容器的法兰上。由于隔离膜片直接与液体介质相接触,无须将正压侧用导压管引出,因此可以测量高温、高粘度、易结晶、易沉淀和强腐蚀等介质的液位、压力和密度。

与双法兰式差压液位计的区别:

1、从原理上说:都是差压变送器+法兰膜盒;

2、从结构上说:单法兰液位变送器是只有1个法兰膜盒联通高压侧,低压侧通大气,双法兰液位变送器是高低压侧分别通过充油毛细管和两个法兰膜盒相连(也有1根毛细管的情况,下面装单法兰变送器、从单法兰变送器低压侧引出1根毛细管到上法兰膜盒);

3、从工程应用来说:都只能测固定密度液体液位,单法兰变送器只能用于与大气想通的常压设备的液位,而双法兰变送器则可以适用密闭设备釜罐测液位;

4、从经济性来说,双法兰肯定是比单法兰贵,毕竟多了1个法兰膜盒和毛细管。

差压式远传液位计.png

双法兰式差压液位计:

双法兰差压液位计是测量变送器高低压侧之差的仪表,输出标准信号给DCS或PLC等系统。它与一般的压力变送器不同的是它有2个压力接口, 差压变送器一般分为正压端和负压端,通常情况下,差压变送器正压端的压力应大于负压端才能测量。

双法兰式液位变送器是使用毛细管法兰变送器进行测量,它相当于将变送器测量元件中的隔离膜片延长到设备开口处,可以有效的消除粘稠、腐蚀或存在严重相变的介质对测量带来的影响。

受高温介质的影响下会导致隔离液蒸发或者挥发导致变送器差压值的失真,除此之外隔离液受低温介质的影响会凝固或结晶,压力无法正常传递给变送器。所以选择合适的差压式液位计尤为重要。

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