对于差压式液位计的迁移的分析及其典型故障处理(上)

         本文概述：
         固体颗粒物介质物位测量与与液体介质的液位测量，广义来说来皆为物位测量，物位检测方式是通过相应的仪器仪表对对设备和容器中物料储存状态的一种度量手段，其对于生产过程的正常运行提供重要的依据。
        从原理上讲，液位测量主要基于相界面两侧物质的物性差异或液位改变时引起有关物理参数的变化，如电阻、电容、电感、差压以及声速和光能等，它们的共同特点是能够反映相应的液位变化并易于检测。
         按工作原理分类，物位仪表可以分为浮力式物位检测仪表(磁翻板液位计)、直读式物位检测仪表(玻璃板式液位计)、静压式物位检测仪表(差压式液位计)、机械接触式物位检测仪表(重锤式液位计)、电气式物位检测(电容式物位计)、声学式物位检测仪表(超声波物位计)。该文主要介绍化工企业应用较多的一种液位测量仪表—静压式物位检测仪表(差压式液位计)，介绍带迁移的差压液位计的故障的具体分析方法有典型故障处理。

　　1差压式液位计
　　1.1测量原理
　　差压式液位测量方法的理论依据是流体（液体）静力学原理，即液体中任一点的静压力PB与其自由表面上的压力PA之差△P，等于液体密度ρ、重力加速度g和液柱高度差H的乘积。△P＝PB－PA＝Hρg（1）若被测对象为敞口容器，则PA为大气压PO，其中A：实际液面，B：零液位，H：液柱高度，见图1。根据流体静力学原理，A、B两点的压力差为：ΔP＝PB－PO＝Hρg（2）式中：PA、PB—A点、B点的静压；ΔP—B点的表压力（敞口容器）

 
　　因此，通过测量差压△尸即可求出被测的液位高度H，基于这种工作原理的测量仪表称差压式液位计。实际应用时，差压式液位计有不同的形式，除与各种差异测量方法有关外，还因为被测液体及其容器的性质不同，形成了不同的差异信号〔‘〕。
　　1.2实现方法
　　当用差压式液位计来测量液位时，对于开口容器，气相压力为大气压，可通过测量容器内变动液位的静压力与大气压力之差来测量液位;对于密闭容器，可以通过测量容器内变动液位的静压力与其蒸汽压力之差来测量液位。
　　1.3测量注意事项
　　用差压液位计来测量液位时，容器的液相必须要用管线和液位计的正压室相连。而当被测介质含有结晶颗粒，或具有腐蚀性以及勃度大、易凝固特性时，用普通的差压变送器就可能引起连接管线的堵塞，此时，需要采用法兰式差压变送器。

　　2液面的迁移
　　应用差压变送器测量液面时，如果差压变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上，就不需要迁移。而在实际应用中(图2)，出于对设备安装位置和便于维护等方面的考虑，测量仪表不一定都能与取压点在同一水平面上;又如被测介质是强腐蚀性或重勃度的液体，不能直接把介质引人测压仪表，必须安装隔离液罐，用隔离液来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀。这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响



　　如图2所示，由于安装和介质特性引人了附加静压，零液位时变送器输出不为零。为了能够正确指示液位的高度，差压变送器必须做出一些技术处理即迁移，使变送器在只受附加静压(静压差)作用时输出为“零”。迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。
　　2.1无迁移
　　差压变送器的正负压室与容器的取压点安装在同一水平面上时为无迁移。如果差压变送器正压室和取压点相连，负压室通大气，通过测B点的表压力就可知液面的高度。当液面由H=0变化为H=H??,时，差压变送器所测得的差压由△pPgH?,},,输出由4mA变为20mA，无需量程迁移。
　　2.2负迁移
　　为了防止密闭容器内的液体或气体进人差压变送器的取压室，造成引压管线的堵塞或腐蚀，在差压变送器的正、负压室与取压点之间分别装有隔离液罐，并充以隔离液。所以，在零液位时，变送器负压室压力大于正压室，存在着差压，使变送器的输出小于4mA，为了消除这个静压力，就要调校差压变送器，也就是对差压变送器进行负迁移，迁移量为b。
　　调校差压变送器时，负压室接输人信号，正压室通大气。假设仪表的量程为30kPa，迁移量B=30kPa，调校时，负压室加压30kPa，调整差压变送器零点旋钮，使其输出为4mA;之后，负压室不加压，调整差压变送器量程旋钮，直至输出为20mA,中间三点按等刻度校验。输人与输出的关系见表1,量程负迁移曲线示意见图3}


　　迁移前后仪表量程不变，仅测量范围发生变化。
　　2.3正迁移
　　在实际测量中，变送器的安装位置往往与低液位不在同一水平面上，在差压变送器正压室存在一静压力，使其输出大于4mA，而当H=拭。时，0P=H?,:},P}'+H}P}'，变送器输出大于20mA。因此，必须把这段静压力消除掉，对变送器进行正迁移，迁移量为a}
　　调校时，正压室接输人信号，负压室通大气。假设仪表量程仍为30kPa，迁移量A=30kPa。输人与输出的关系见表2,量程正迁移示意见图4}


　　表2正迁移时输入与输出的关系
　　2.4迁移调整方法
　　1)计算迁移:根据仪表规格书获得介质的密度等数据，通过计算得到迁移的数值。
　　2)零点迁移:测量差压变送器高压侧与低压侧的高度差，再根据测量液体密度算出大差压值，即测量量程，然后设定变送器量程。关闭正负压头道阀，打开头道阀放空堵头，打开三阀组正负压测量室，关闭平衡阀。确认管内充满隔离液，此时液位应在零位上，直接用通讯器进行零点迁移即可。
　　3)实际迁移:打开正负压头道阀，关闭放空堵头，打开三阀组正负压阀，关闭平衡阀，对照工艺玻璃板，直接用通讯器进行量程迁移。

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