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双法兰差压变送器和容器液位测量的安装差别

文章来源:德国进口仪器仪表 作者:小D 浏览: 发布日期:2019-07-05 16:25
  对于开放式容器中的双法兰差压力变送器,密封容器液位测量,不同安装位置,校准方法进行了描述和分析。
  
  双法兰差压力变送器是一种在工业生产中非常常见的热测量仪器。它主要用于测量物理参数,如压力,液位和液体介质的流速。目前,在工业自动化生产设备中,双法兰差压力变送器的应用范围较广,但作为通用测量仪器,经常发生操作故障,如果生产出现问题,有必要及时解决问题。如果不能快速处理,肯定会在一定程度上影响操作人员的参数调整,生产不能正常进行,一些严重的故障甚至可能危及人身安全。
  
  1、双法兰差压力变送器简介
  
  差压变送器是一种变送器,用于测量变送器两端压力之间的差异,输出标准信号(例如4 mA~20 mA,0 V至5 V)。差压变送器与普通压力变送器的不同之处在于它们都具有两个压力端口。差压变送器通常分为正压和负压端子。在正常情况下,差压变送器是正压力。最后的压力应大于要测量的负压部分的压力。差压变送器测量液体,气体和蒸汽的液位,密度和压力,然后将其转换为4 mA至20 mA直流电流信号输出。 JT-3051DP还可以通过BRAIN通信器或CENTUM CS /μXL或HART 275通信器进行相互通信,以进行设置和监控。
  
  2、双法兰差压力变送器工作原理
  
  压力和差压变送器作为过程控制系统的检测和转换部分,将压差(压力),液体流量,气体或蒸汽等液位等工艺参数转换为统一的标准信号(如DC 4 mA)以20 mA电流)作为输入信号,用于显示仪表,算术单元和调节器实现连续检测和自动控制的生产过程。双法兰差压力变送器由一个测量部分和一个转换放大器电路组成,如图1所示.双法兰差压力变送器的测量部分通常采用差分电容结构,如图2所示。中心可动极板和固定板上两侧形成两个平面电容器HC和LC。可动极板形成两个压力传感室,两侧固定板。中压通过两个腔室中的填充液作用在中心可动极板上。通常,使用诸如硅油的理想液体作为填充液,并且待测量的介质主要是气体或液体。隔离膜片的功能不仅可以传递压力,还可以避免损坏电容器板。

 

测量转换电路差动电容结构
 
  当正负压(差压)通过正压和负压引导端口施加在波纹管两侧的隔离膜上时,液体硅油液体通过腔室传递到中心测量膜片,中心压力敏感隔膜移位。移动板与左右两个板之间的间隔不对,形成差动电容器。如果不考虑边缘电场的影响,则可以将差分电容器视为平板电容器。差分电容器的相对变化值与测量的压力成比例,并且与填充液的介电常数无关,这消除了由介电常数的变化引起的误差。
  
  差压变送器是一个测量变送器两端压力差的变送器。测量结果是压力差。差压变送器与普通压力变送器的不同之处在于它们都具有两个压力接口。差压变送器通常分为正压端子和负压端子。在正常情况下,差压变送器正压端的压力应大于负压部分的压力来测量。测量介质的正侧和负侧之间的压力差并将其转换成可以对压力差作出反应的标准电流信号(4mA至20mA)。
  
  3、级别测量
  
  3. 1变送器安装在开放式容器液位测量中

       高压室法兰连接到容器的下端凸缘,而低压室法兰安装在大气中与高压室法兰相同的水平。
  
  发射器范围是: L=H·p 1#nbsp;
  
  零迁移为: A=h 1·p 1#nbsp;
  
  测量液位时的最低水平发射器上的等效静压差为: P 1=h 1·p 1=A#nbsp;
  
  测量液位时,作用在变送器上的最高等效静压差为: P. 2=(H + h 1)·p 1=H + p 1 + A#nbsp;
  
  其中: H——  - 从最低测量水平到最高测量水平的高度; h 1——  - 最低测量值从液位到容器下端的高度法兰中心线; p 1——  - 被测液体介质的比重。发射机校准范围为:
  
  P=△P 1~△P 2=A~H·p 1 + A
  
  3. 2变送器安装在密闭容器的液位测量中

       高度压室法兰连接到容器的高端法兰,低压室法兰连接到容器的低端法兰。
  
  发射器范围是: L=H·p
  
  零迁移为: A=h 3·p 2  -  h 1·p 1#nbsp;
  
  最小测量在液位,作用在变送器上的等效静压差为:△P 1=h 3·p 2 -  h 1·p 1=A#nbsp;
  
  最高液位用于改变变送器上的等效静压差为: P 2=h 3·p 2  -  h 1·p 1  -  H·p 1=A  -  H·p 1#nbsp;# NBSP;其中: H 3——  - 容器法兰中心线的高端和低端之间的高度。
  
  变送器校准范围为:
  
  P=△P 1~△P 2=A~A  -  H·p 1#nbsp;
  
  双法兰差压变送器测量的结果是压差,即△P=ρg△h。由于罐通常是圆柱形的并且截面圆的面积S是恒定的,因此重力G=ΔP·S=ρg△h·S,S是恒定的,并且G与ΔP成比例。也就是说,只要精确地检测到ΔP值,它就与高度Δh成反比。当温度变化时,尽管液体体积膨胀或收缩,但实际液位上升或下降,并且检测到的压力保持恒定。如果需要在生产现场显示实际液位,也可以引入介质温度补偿来解决问题。
  
  4、发射机验证方法
  
  4.1常规双法兰差压变送器的验证方法
  
  首先将阻尼调整为零状态,先调整零点,然后将全压调整为程,使输出为20 mA。现场调整快,这是零点和数量程的快速调整方法。零调整对丰满度几乎没有影响,但在调整丰满度时它对零有影响。当没有偏移时,效果约为程量调整的1/5,即量程向上调整1 mA,零点将向上移动。约为0.2 mA,反之亦然。例如:输入全量程压力为100 kPa,读数为19. 900 mA,调量程电位器使输出为19. 900 +(20. 000 -19.900)×1. 25=20. 025 mA。
  
  数量程增加了0. 125 mA,然后零点增加了1/5×0。125=0. 025.零点电位计使输出为20. 000 mA。零和全量程校准正常后,检查中间刻度,查看它们是否超出公差范围,必要时进行微调。然后执行偏移,线性和阻尼调整工作。
  
  4.2智能差压变送器的校准

       通过上述传统方法校准智能变送器是不可接受的,因为这是由HART变送器的结构原理决定的。由于智能变送器是在输入压力源和产生的4 mA~20 mA电流信号之间,除了机械,电路和微处理芯片来计算输入数据外,因此校准不同于传统方法。实际上,还解释了制造商对智能变送器的校准。例如,EJA发送器具有:“设定数量程”,“重量数量程”,“微调”。 “设定量程”操作主要通过LRV和URV的数字设置来完成配置工作,而'重量数程'操作则要求发射器连接到标准
  
  (1)先做一次 4 mA ~ 20 mA 微调,用以校正变送器内部的 D/A 转换器,由于其不涉及传感部件,无需外部压力信号源。
  
  (2)再做一次全程微调,使 4 mA ~20 mA、数字读数与实际施加的压力信号相吻合,因此需要压力信号源。
  
  (3)最后做重定量程,通过调整使模拟输出4 mA ~20 mA 与外加的压力信号源相吻合,其作用与变送器外壳上的调零(Z)、调量程(R)开关的作用完全相同。


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关键词:双法兰差压变送器和容器液位测量的安装差别,容