| 如何使用差壓變送器來(lái)計算加壓罐中的液位測量值 |
| 信息來(lái)源： 差壓變送器 | 2023-01-10 點(diǎn)擊量： 4370 |
在工業(yè)化迅速發(fā)展的大時(shí)代，缺少不了壓力變送器、流量計、液位計、密度計、差壓變送器等儀表把現場(chǎng)第一數據實(shí)時(shí)傳輸到工控系統上，為整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統充當控制、檢測等一系列的眼睛，接下來(lái)華恒儀表為您解讀工業(yè)現場(chǎng)最前沿的壓力變送器使用情況。
通過(guò)使用兩個(gè)壓力測量值和一些數學(xué)運算，壓差可以計算液位，流量，界面甚至密度。過(guò)程工程師知道并信任壓差，因為它是控制工業(yè)過(guò)程的一種久經(jīng)考驗的真實(shí)方法。它的多功能性和多樣化的輸出使其在各個(gè)行業(yè)中的價(jià)值都大大提高。
本文僅關(guān)注于如何使用差壓來(lái)計算加壓罐中的液位測量值。將討論壓差的優(yōu)點(diǎn)，局限性和常見(jiàn)的工業(yè)應用。
壓差如何工作
傳統的壓差測量包括一個(gè)雙面隔膜，該隔膜在一側感測來(lái)自容器底部的壓力，而在另一側感測來(lái)自容器頂部的壓力。這些相反的壓力測量值在雙面隔膜的相反兩側推動(dòng)，結果測量值是兩者之間的壓力差或壓差。傳統的壓差涵蓋了廣泛的應用范圍，能夠檢測僅幾毫巴的壓差。
傳統上，與容器的連接以?xún)煞N不同的方式進(jìn)行-脈沖管線(xiàn)或毛細管管線(xiàn)。脈沖線(xiàn)是硬線(xiàn)，使過(guò)程中的流體或氣體直接接觸測量設備中的膜片，并且這些線(xiàn)成為過(guò)程的一部分。毛細管通過(guò)使用法蘭和將金屬膜片安裝在容器上的方法將傳感器與過(guò)程分開(kāi)。連接到這些外部隔膜的是充滿(mǎn)油的柔性，鎧裝涂層管線(xiàn)。遠程密封件將智能壓力變送器從潛在的有害工藝參數（例如高溫或腐蝕性材料）中移除。
兩種布置都在測量壓力。儲罐或容器底部的壓力測量值是用來(lái)測量由流體及其上方的蒸汽空間產(chǎn)生的總壓力，而頂部的壓力測量值僅是考慮該揚程或靜壓力。這種布置可以使靜壓從整體測量中消除，從而使流體產(chǎn)生的壓力得以保留，從而可以推斷出液位。
壓差的常見(jiàn)應用
壓差用于測量加壓罐中液體和液化氣的液位。使用壓力罐的原因有很多，例如提供恒定的輸出量，消除泡沫，為腐蝕性材料提供屏障以及液化氣體以便于存儲。在所有這些情況下，壓差變送器都只會(huì )測量靜壓和總壓之間的差。計算產(chǎn)品水平需要一些數學(xué)運算。
標準靜水壓力公式由三個(gè)變量組成：壓力，密度和高度。傳感器測量壓力，密度由客戶(hù)輸入為常數，高度為產(chǎn)品高度。為了使該公式起作用，密度是關(guān)鍵，必須保持相當恒定。利用已知的密度和壓力值，壓力傳感器的電子設備可以根據壓差準確而可靠地計算出液位。
壓差的局限性
壓差是一種行之有效的液位測量方法，但它確實(shí)有其缺點(diǎn)。對于初學(xué)者，安裝需要停止該過(guò)程并排空進(jìn)行測量的容器。這可能是一個(gè)昂貴或耗時(shí)的過(guò)程，尤其是在有多個(gè)容器需要這種類(lèi)型的測量的情況下。此外，差壓測量中使用的脈沖線(xiàn)和毛細管線(xiàn)容易受到外界影響。如果這些管線(xiàn)在人流量大的地區，則有被壓壞的危險，如果在氣候控制區域之外，管線(xiàn)會(huì )變熱或變冷，從而導致材料密度的變化和液位測量誤差。幸運的是，有一個(gè)針對這些常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法。
電子壓差
渴望更好，更高效地做事，導致了使用軟件和硬件的創(chuàng )新組合創(chuàng )建電子差壓。該系統使用兩個(gè)單好的壓力傳感器，直接通過(guò)細電纜連接到容器或罐上。這種設置不需要傳統的雙面換能器，也不需要脈沖或毛細管線(xiàn)，從而使安裝和維護變得更加容易。
電子差壓原理與單個(gè)傳感器相同，使用兩個(gè)不同的壓力輸出確定差壓。該方法只需要更多的數學(xué)就可以達到水平輸出。一個(gè)壓力變送器是主傳感器，可提供產(chǎn)品和蒸汽空間的整體測量值，而次級傳感器則可為主傳感器提供蒸汽空間的奇異壓力測量值。主變送器使用簡(jiǎn)單的計算將兩者相減，從等式中基本上消除了蒸汽空間，然后使用靜液壓公式進(jìn)行了一些數學(xué)運算以提供電平輸出。
電子差壓消除了對脈沖管線(xiàn)或毛細管管線(xiàn)的需求，從而消除了對引起測量誤差的外部影響的敏感性。它還為更好的隔膜選擇提供了可能性，例如陶瓷，它具有耐磨性，更適合承受惡劣的環(huán)境。避免使用脈沖或毛細管線(xiàn)，并且使用比不銹鋼堅硬十倍的測量單元可以延長(cháng)精確的液位測量，而幾乎不需要維護。
串聯(lián)工作的兩個(gè)好立壓力傳感器還允許采用新的處理方式，包括密度補償水平。此特定輸出使用兩次壓力測量來(lái)不斷地計算密度，然后使用非常新的密度來(lái)計算連續水平。當過(guò)程中流體特性不斷變化時(shí)，密度補償液位非常適合測量液位。
電子壓差不能消除傳統壓差的需要或有用性。它僅擴展了差壓測量值可以提供的值。每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并且用戶(hù)必須決定他們要在過(guò)程中更好地理解的度量。
結論
壓差已經(jīng)存在很長(cháng)時(shí)間了，它是一項通用技術(shù)，它使用一次測量即可提供各種輸出，包括液位。這就是為什么它一直是加壓罐液位測量的可靠方法。精度和一致性只有使用更好的傳感器和電子設備（例如SANCHANG的SCDIF85）才能提高。測量的多功能性?xún)H與傳感器相匹配，該傳感器具有可自定義的選項，包括多個(gè)外殼位置，使該傳感器可以到達以前的壓差傳感器的位置不適合。此外，電子差速器不僅可以完成所有這些任務(wù)，而且還為處理器提供了更多的測量選項。所有這些證明了壓差現在和將來(lái)都將繼續證明其自身的作用。
儀器儀表是工業(yè)化進(jìn)程的基石，只有選用工業(yè)現場(chǎng)選用合適的儀表，才能夠事半功倍，自動(dòng)化流程才能夠更加自動(dòng)化。
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