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差壓式液位計工作原理、安裝注意事項及故障分析
差壓式液位變送器安裝在液體容器的底部,通過表壓信號反映液位高度。此類差壓式儀表包括氣動、電動差壓變送器及法蘭式液位變送器,安裝方便,容易實現(xiàn)遠傳和自動調(diào)節(jié),工業(yè)上應用較多。在制藥、食品、化工行業(yè)液位測量控制過程中,盛裝液體的容器經(jīng)常處于有壓的情況下工作,此時常規(guī)的靜壓式液位變送器便不能滿足測量要求。下面,儀控君就為大家具體介紹一下差壓式液位計的相關知識,一起來了解一下吧!
工作原理
采用差壓式液位計測量液位時,由于安裝位置不同,一般情況下均會存在零點遷移的問題,有無遷移、正遷移和負遷移3種情況。
1.無遷移
對密閉貯槽或反應罐,設底部壓力為P,液面上的壓力為PS,液位高度為H,則有:P=P3+Hpg
式中:p為介質(zhì)密度,g為重力加速度。
△P=P-P3=Hpg
通常被測介質(zhì)的密度是已知的,壓差△P與液位高度H成正比,測出壓差就知道被測液位高度。
2.正遷移
3.負遷移
當被測容器敞口時,氣相壓力為大氣壓。差壓計的負壓室通大氣即可,此時也可用壓力計來測量液位;若容器是密閉的,則需將差壓計的負壓室與容器的氣相相連接。
安裝注意事項
差壓式液位計是目前應用得廣泛的一種液位測量儀表。由于工藝流程的需要,以及有時為了節(jié)約導壓管材料等經(jīng)濟上原因,差壓式液位計經(jīng)常安裝在工作條件較為惡劣的現(xiàn)場。液位計和導壓管安裝的正確與否,直接影響其測量的程度。
為了獲得較佳的安裝,應注意以下事項:
1.防止變送器與腐蝕性或過熱的被測介質(zhì)直接接觸;
2.要防止渣滓在導壓管內(nèi)沉積;
3.導壓管要盡可能短;
4.兩邊導壓管內(nèi)的液柱壓頭應保持平衡;
5.導壓管應安裝在溫度梯度和濕度波動小、無沖擊和振動的地方。
減少誤差的方法如下:
1.導壓管應盡可能短些;
2.當測量液體或蒸汽時,導壓管應向上連接到流程工藝管道,其斜度應不小于1/12;
3.對于氣體測量時,導壓管應向下連接到流程工藝管道,其斜度應不小于1/12;
4.液體導壓管道的布設要避免出現(xiàn)高點,氣體導壓管的布設要避免出現(xiàn)低點;
5.兩導壓管應保持相同的溫度;
6.為避免磨擦影響,導壓管的口徑應足夠大;
7.充滿液體的導壓管中應無氣體存在;
8.當使用隔離液時,兩邊導壓管的液位要相同。
差壓式液位計特點及應用
差壓液位計變送器,是利用容器內(nèi)的液位改變時,由液柱產(chǎn)生的靜壓也相應的變化的原理而工作的。即根據(jù)流體的靜壓平衡原理而工作的。
優(yōu)點:
差壓式液位測量無機械磨損,工作可靠,質(zhì)量穩(wěn)定,壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,便于操作維護,體積小適合大多數(shù)常溫常壓的場合。
缺點:
由于原理限制這種液位計是先測出壓力再轉(zhuǎn)化為液位,精度不是很高,當容器內(nèi)有蒸汽時會在負相引壓管內(nèi)冷凝成液體,造成嚴重測量誤差,需要在引壓管裝儲液罐,定期進行人工排液;
天氣寒冷時引壓管內(nèi)的液體容易凝固,需要進行伴熱保溫,投用時麻煩,須在變送器引壓管中注滿水或等水蒸汽凝結(jié)充滿引壓管后才能準確投用。
應用場合:
適用于石油、化工、電力、輕工及醫(yī)藥等行業(yè)儲罐介質(zhì)液位的測量,一種被廣泛使用的液位計。
使用限制:
密度和溫度變化比較大工況的儲罐,精度很受到很大影響,如果有積垢或結(jié)晶,那么垢或結(jié)晶附著在變送器模塊上,變送器就靈敏非常低了,而且要求測量介質(zhì)純凈。
常見故障分析
1.液位波動較大
介質(zhì)波動大或氣化嚴重;
上引壓管或下引壓管不暢通;
毛細管有破損介質(zhì)泄漏;
膜盒損壞;
伴熱溫度過高。
2.顯示不變化
引出閥未打開或引壓管線堵塞;
強制信號未取消;
電路板故障損壞;
膜盒損壞;
正負毛細管同時被擠壓造成管路堵塞或損壞。
3.指示大(小)
低壓側(cè)(高壓側(cè))隔離液泄漏、膜片壞;
毛細管損壞;
低壓側(cè)(高壓側(cè))引壓閥沒開或堵塞。
4.指示偏大(偏小)
低壓側(cè)(高壓側(cè))引壓閥開度過小;
放空堵頭漏;
儀表遷移量沒計算準確,組態(tài)未設置好,儀表沒有校驗好。
5.儀表無指示
信號線脫落或虛接、電源保險燒壞、安全柵損壞、電路板損壞。