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雙法蘭差壓變送器和容器液位測量的安裝差别

發布時間:2019-07-05 16:25 來源:羅斯福
  對于開放式容器中的雙法蘭差壓力變送器,密封容器液位測量,不同安裝位置,校準方法進行了描述和分析。
  
  雙法蘭差壓力變送器是一種在工業生産中非常常見的熱測量儀器。它主要用于測量物理參數,如壓力,液位和液體介質的流速。目前,在工業自動化生産設備中,雙法蘭差壓力變送器的應用範圍較廣,但作為通用測量儀器,經常發生操作故障,如果生産出現問題,有必要及時解決問題。如果不能快速處理,肯定會在一定程度上影響操作人員的參數調整,生産不能正常進行,一些嚴重的故障甚至可能危及人身安全。
  
  1、雙法蘭差壓力變送器簡介
  
  差壓變送器是一種變送器,用于測量變送器兩端壓力之間的差異,輸出标準信号(例如4 mA~20 mA,0 V至5 V)。差壓變送器與普通壓力變送器的不同之處在于它們都具有兩個壓力端口。差壓變送器通常分為正壓和負壓端子。在正常情況下,差壓變送器是正壓力。最後的壓力應大于要測量的負壓部分的壓力。差壓變送器測量液體,氣體和蒸汽的液位,密度和壓力,然後将其轉換為4 mA至20 mA直流電流信号輸出。 JT-3051DP還可以通過BRAIN通信器或CENTUM CS /μXL或HART 275通信器進行相互通信,以進行設置和監控。
  
  2、雙法蘭差壓力變送器工作原理
  
  壓力和差壓變送器作為過程控制系統的檢測和轉換部分,将壓差(壓力),液體流量,氣體或蒸汽等液位等工藝參數轉換為統一的标準信号(如DC 4 mA)以20 mA電流)作為輸入信号,用于顯示儀表,算術單元和調節器實現連續檢測和自動控制的生産過程。雙法蘭差壓力變送器由一個測量部分和一個轉換放大器電路組成,如圖1所示.雙法蘭差壓力變送器的測量部分通常采用差分電容結構,如圖2所示。中心可動極闆和固定闆上兩側形成兩個平面電容器HC和LC。可動極闆形成兩個壓力傳感室,兩側固定闆。中壓通過兩個腔室中的填充液作用在中心可動極闆上。通常,使用諸如矽油的理想液體作為填充液,并且待測量的介質主要是氣體或液體。隔離膜片的功能不僅可以傳遞壓力,還可以避免損壞電容器闆。

 

測量轉換電路差動電容結構
 
  當正負壓(差壓)通過正壓和負壓引導端口施加在波紋管兩側的隔離膜上時,液體矽油液體通過腔室傳遞到中心測量膜片,中心壓力敏感隔膜移位。移動闆與左右兩個闆之間的間隔不對,形成差動電容器。如果不考慮邊緣電場的影響,則可以将差分電容器視為平闆電容器。差分電容器的相對變化值與測量的壓力成比例,并且與填充液的介電常數無關,這消除了由介電常數的變化引起的誤差。
  
  差壓變送器是一個測量變送器兩端壓力差的變送器。測量結果是壓力差。差壓變送器與普通壓力變送器的不同之處在于它們都具有兩個壓力接口。差壓變送器通常分為正壓端子和負壓端子。在正常情況下,差壓變送器正壓端的壓力應大于負壓部分的壓力來測量。測量介質的正側和負側之間的壓力差并将其轉換成可以對壓力差作出反應的标準電流信号(4mA至20mA)。
  
  3、級别測量
  
  3. 1變送器安裝在開放式容器液位測量中

       高壓室法蘭連接到容器的下端凸緣,而低壓室法蘭安裝在大氣中與高壓室法蘭相同的水平。
  
  發射器範圍是: L=H·p 1#nbsp;
  
  零遷移為: A=h 1·p 1#nbsp;
  
  測量液位時的最低水平發射器上的等效靜壓差為: P 1=h 1·p 1=A#nbsp;
  
  測量液位時,作用在變送器上的最高等效靜壓差為: P. 2=(H + h 1)·p 1=H + p 1 + A#nbsp;
  
  其中: H——  - 從最低測量水平到最高測量水平的高度; h 1——  - 最低測量值從液位到容器下端的高度法蘭中心線; p 1——  - 被測液體介質的比重。發射機校準範圍為:
  
  P=△P 1~△P 2=A~H·p 1 + A
  
  3. 2變送器安裝在密閉容器的液位測量中

       高度壓室法蘭連接到容器的高端法蘭,低壓室法蘭連接到容器的低端法蘭。
  
  發射器範圍是: L=H·p
  
  零遷移為: A=h 3·p 2  -  h 1·p 1#nbsp;
  
  最小測量在液位,作用在變送器上的等效靜壓差為:△P 1=h 3·p 2 -  h 1·p 1=A#nbsp;
  
  最高液位用于改變變送器上的等效靜壓差為: P 2=h 3·p 2  -  h 1·p 1  -  H·p 1=A  -  H·p 1#nbsp;# NBSP;其中: H 3——  - 容器法蘭中心線的高端和低端之間的高度。
  
  變送器校準範圍為:
  
  P=△P 1~△P 2=A~A  -  H·p 1#nbsp;
  
  雙法蘭差壓變送器測量的結果是壓差,即△P=ρg△h。由于罐通常是圓柱形的并且截面圓的面積S是恒定的,因此重力G=ΔP·S=ρg△h·S,S是恒定的,并且G與ΔP成比例。也就是說,隻要精确地檢測到ΔP值,它就與高度Δh成反比。當溫度變化時,盡管液體體積膨脹或收縮,但實際液位上升或下降,并且檢測到的壓力保持恒定。如果需要在生産現場顯示實際液位,也可以引入介質溫度補償來解決問題。
  
  4、發射機驗證方法
  
  4.1常規雙法蘭差壓變送器的驗證方法
  
  首先将阻尼調整為零狀态,先調整零點,然後将全壓調整為程,使輸出為20 mA。現場調整快,這是零點和數量程的快速調整方法。零調整對豐滿度幾乎沒有影響,但在調整豐滿度時它對零有影響。當沒有偏移時,效果約為程量調整的1/5,即量程向上調整1 mA,零點将向上移動。約為0.2 mA,反之亦然。例如:輸入全量程壓力為100 kPa,讀數為19. 900 mA,調量程電位器使輸出為19. 900 +(20. 000 -19.900)×1. 25=20. 025 mA。
  
  數量程增加了0. 125 mA,然後零點增加了1/5×0。125=0. 025.零點電位計使輸出為20. 000 mA。零和全量程校準正常後,檢查中間刻度,查看它們是否超出公差範圍,必要時進行微調。然後執行偏移,線性和阻尼調整工作。
  
  4.2智能差壓變送器的校準

       通過上述傳統方法校準智能變送器是不可接受的,因為這是由HART變送器的結構原理決定的。由于智能變送器是在輸入壓力源和産生的4 mA~20 mA電流信号之間,除了機械,電路和微處理芯片來計算輸入數據外,因此校準不同于傳統方法。實際上,還解釋了制造商對智能變送器的校準。例如,EJA發送器具有:“設定數量程”,“重量數量程”,“微調”。 “設定量程”操作主要通過LRV和URV的數字設置來完成配置工作,而'重量數程'操作則要求發射器連接到标準
  
  (1)先做一次 4 mA ~ 20 mA 微調,用以校正變送器内部的 D/A 轉換器,由于其不涉及傳感部件,無需外部壓力信号源。
  
  (2)再做一次全程微調,使 4 mA ~20 mA、數字讀數與實際施加的壓力信号相吻合,因此需要壓力信号源。
  
  (3)最後做重定量程,通過調整使模拟輸出4 mA ~20 mA 與外加的壓力信号源相吻合,其作用與變送器外殼上的調零(Z)、調量程(R)開關的作用完全相同。


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關鍵詞:雙法蘭差壓變送器和容器液位測量的安裝差别,容