如何使用差压变送器来计算加压罐中的液位测量值

 

本文仅关注于如何使用差压变送器来计算加压罐中的液位测量值.将讨论压差的优点,局限性和常见的工业应用.

 

如何使用差压变送器来计算加压罐中的液位测量值(图1)压差如何工作

 

传统的压差测量包括一个双面隔膜,该隔膜在一侧感测来自容器底部的压力,而在另一侧感测来自容器顶部的压力.这些相反的压力测量值在双面隔膜的相反两侧推动,结果测量值是两者之间的压力差或压差.传统的压差涵盖了广泛的应用范围,能够检测仅几毫巴的压差.

 

传统上,与容器的连接以两种不同的方式进行-脉冲管线或毛细管管线.脉冲线是硬线,使过程中的流体或气体直接接触测量设备中的膜片,并且这些线成为过程的一部分.毛细管通过使用法兰和将金属膜片安装在容器上的方法将传感器与过程分开.连接到这些外部隔膜的是充满油的柔性,铠装涂层管线.远程密封件将智能压力变送器从潜在的有害工艺参数(例如高温或腐蚀性材料)中移除.

 

两种布置都在测量压力.储罐或容器底部的压力测量值是用来测量由流体及其上方的蒸汽空间产生的总压力,而顶部的压力测量值仅是考虑该扬程或静压力.这种布置可以使静压从整体测量中"消除",从而使流体产生的压力得以保留,从而可以推断出液位.

 

 

差压变送器用于测量加压罐中液体和液化气的液位.使用压力罐的原因有很多,例如提供恒定的输出量,消除泡沫,为腐蚀性材料提供屏障以及液化气体以便于存储.在所有这些情况下,压差变送器都只会测量静压和总压之间的差.计算产品水平需要一些数据计算.

 

标准静水压力公式由三个变量组成:压力,密度和高度.传感器测量压力,密度由客户输入为常数,高度为产品高度.为了使该公式起作用,密度是关键,必须保持相当恒定.利用已知的密度和压力值,压力传感器的电子设备可以根据压差准确而可靠地计算出液位.

 

 

压差是一种行之有效的液位测量方法,但它确实有其缺点.对于初学者,安装需要停止该过程并排空进行测量的容器.这可能是一个昂贵或耗时的过程,尤其是在有多个容器需要这种类型的测量的情况下.此外,差压测量中使用的脉冲线和毛细管线容易受到外界影响.如果这些管线在人流量大的地区,则有被压坏的危险,如果在气候控制区域之外,管线会变热或变冷,从而导致材料密度的变化和液位测量误差.幸运的是,有一个针对这些常见问题的解决方法.

 

 

渴望更好,更高效地做事,导致了使用软件和硬件的数据组合创建电子差压.该系统使用两个单好的压力传感器,直接通过细电缆连接到容器或罐上.这种设置不需要传统的双面换能器,也不需要脉冲或毛细管线,从而使安装和维护变得更加容易.

 

电子差压原理与单个传感器相同,使用两个不同的压力输出确定差压.该方法只需要更多的数学就可以达到水平输出.一个压力变送器是主传感器,可提供产品和蒸汽空间的整体测量值,而次级传感器则可为主传感器提供蒸汽空间的奇异压力测量值.主变送器使用简单的计算将两者相减,从等式中基本上消除了蒸汽空间,然后使用静液压公式进行了一些数据计算以提供电平输出.

 

电子差压消除了对脉冲管线或毛细管管线的需求,从而消除了对引起测量误差的外部影响的敏感性.它还为更好的隔膜选择提供了可能性,例如陶瓷,它具有耐磨性,更适合承受恶劣的环境.避免使用脉冲或毛细管线,并且使用比不锈钢坚硬十倍的测量单元可以延长液位测量,而几乎不需要维护.

 

串联工作的两个好立压力传感器还允许采用新的处理方式,包括密度补偿水平.此特定输出使用两次压力测量来不断地计算密度,然后使用非常新的密度来计算连续水平.当过程中流体特性不断变化时,密度补偿液位非常适合测量液位.

 

电子压差不能消除传统压差的需要或有用性.它仅扩展了差压测量值可以提供的值.每种方法都有其优点和缺点,并且用户必须决定他们要在过程中更好地理解的度量.

 

 

压差已经存在很长时间了,它是一项通用技术,它使用一次测量即可提供各种输出,包括液位.这就是为什么它一直是加压罐液位测量的可靠方法.精度和一致性只有使用更好的传感器和电子设备(例如SANCHANG的SCDIF 85)才能提高.测量的多功能性仅与传感器相匹配,该传感器具有可自定义的选项,包括多个外壳位置,使该传感器可以到达以前的压差传感器的位置不适合.此外,电子差速器不仅可以完成所有这些任务,而且还为处理器提供了更多的测量选项.所有这些证明了压差现在和将来都将继续证明其自身的作用.