用隔膜密封式差壓式液位變送器測量密閉貯罐液位的案例分析

　　   　     差壓變送器用于測量液體、氣體和蒸汽的液位、密度和壓力，然后將其轉變成4- 20mA DC的電流信號輸出。差壓變送器用于防止管道中的介質直接進入變送器里，感壓膜片與變送器之間靠注滿流體的毛細管連接起來。它用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、流量和壓力，然后將其轉變成4～20mA DC信號輸出。某公司生產工區的儲料罐區使用了9臺隔膜密封式差壓變送器對甲胺/DMF 系統的產品貯罐液位進行測量, 但由于遠傳儀表存在問題, 其液位指示一直低于現場就地液位計指示, 這給操作室，工藝人員判斷現場貯罐的實際液位帶來了很大的.麻煩, 往往需要操作人員親自去現場核實后才能.實施物料進哪個貯罐。為保證遠傳儀表與現場就.地液位計一一對應, 為工藝操作人員及時提供準.確的操作參數, 保證化工生產的安全穩定運行,本文針對于這種情況提出相應的解決方案，經實施后效果顯著，著此文與同行分享。.
　　
　　1. 隔膜密封式差壓變送器的工作原理.
     隔膜密封式差壓變送器由差壓變送器、毛細.管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用..是防止管道中的介質直接進入差壓變送器, 它與.變送器之間靠注滿液體(一般采用硅油) 的毛.細管連接起來, 膜片受壓后產生微小變形, 變形.位移或頻率通過毛細管的液體傳遞給變送器, 由.變送器處理后轉換成輸出信號。該變送器可用于.測量液體、氣體和蒸汽的流量、液位、密度和.壓力。
差壓變送器適用于下述幾種測控情況：
◆高溫下粘稠介質
◆易結晶的介質
◆帶有固體顆粒或懸浮物的沉淀性介質
◆強腐蝕或劇毒性介質
可消除導壓管泄漏污染周圍環境現象的發生；可免去采用隔離液時，因測量信號的不穩定，需要經常補充隔離液的繁瑣工作。
◆連續精確測量界面和密度
遠傳裝置可避免不同瞬間介質的交混，從而使測量結果真實地反映過程變化的實際情況。
◆衛生清潔要求很高的場合
如食品、飲料和醫藥工業生產中，不僅要求變送器接觸介質部位符合衛生標準，并且應便于沖洗，以防止不同介質交叉污染。

　2. 隔膜密封式差壓變送器隔膜密封部的正確.安裝.
　　隔膜密封式差壓變送器隔膜密封部的正確安.裝是儀表測量準確的前提條件。液罐側的過程法.蘭、墊圈是用戶自備的, 因此在選擇墊圈時一定.要考慮物料的腐蝕性, 還要確保墊圈的內徑大于.隔膜密封圈面, 如果使用墊圈內徑小于隔膜墊圈.內徑, 墊圈可能影響隔膜的正常動作而引起誤.差。進行液罐的液位測量時, 低液位(零點).應設定在距離高壓側膜片密封部的中心50 mm.以上的地方。按H IGH 以及LOW 標簽所示, 將.法蘭隔膜部安裝在液罐的高、低壓側。為減小環.境溫度差的影響, 可將高壓側的毛細管束在一起.并固定, 以防止風以及振動等的影響(超長部.分的毛細管應卷在一起固定)。安裝作業過程.中, 盡可能地不要對膜片密封部施加封入液的落.差壓。注意不要損傷接液膜片的表面。由于膜片.面凸起約1 mm, 如果將膜片面朝下放置則可能.弄傷膜片表面。不要扭曲, 擠壓毛細管, 也不要.對它施加過大的應力。安裝密封部時毛細管襯套.管朝下。變送器的安裝位置盡量在高壓側遠傳法.蘭隔膜密封部的下方。.
　　
　　3. 隔膜密封式差壓變送器的遷移量.
　　對差壓變送器來說需不需要正負遷移(主.要是測量液位時用到), 關鍵在于變送器就位.后, 在液位處于儀表零位(工藝設計低液位).時, 分析差壓變送器正、負壓室受力情況, 若正.壓室壓力大于負壓室壓力, 即壓差為正差壓, 則.需零位正遷移(零位下調) , 反之則需零位負遷.移(零位上調)。.
　　
　　雙法蘭液位計的負遷移量, 主要是遷移掉負.壓室法蘭高于正壓室法蘭那段毛細管液柱壓差.p。若儀表零位就在正壓室法蘭處, 則負遷移.量就是.p; 若儀表零位在正壓室法蘭以上h 距.離, 則負遷移量為.p- .h g, 若此時控制液位范.圍為H, 則考慮遷移量后的測量范圍為:.- ( .p - .h g) ~ - ( .p - .h g) + .H g。雙法蘭液.位計負遷移量等于兩法蘭間距乘以毛細管中硅油.密度。.
　
　　4. 儀表選擇量程時考慮的問題及安裝使用后存.在的問題.
　　EJA 型隔膜密封式差壓變送器有2種測量量.程的膜盒: M 型25 ~ 100 kPa; H 型25 ~ 500.kPa。根據設計院出具的儀表數據表對儀表進行.選型。為提高儀表測量精度, 保證儀表長期工作.在測量量程的1 /3~ 2 /3, 選擇M 型膜盒的差壓.變送器。.根據設計院的設計, 罐區產品貯罐預留液位.計法蘭間距為11.6 m, 數據表儀表量程為0 ~.100 kPa, 使用說明書的儀表測量范圍為- 100~.+ 200 kPa, 實際測量液位時儀表需要負遷移。.儀表負遷移量p0 =H ρ0 g.量程p =Hρg.范圍-Hρ0 g~ (Hρg -Hρ0 g).式中p0 負遷移量, kPa;.H 測量高度, mm;.ρ0毛細管充灌液密度, g /cm3;.g重力加速度, m / s2;.ρ被測介質密度, g /cm3。.H = 11.6 m, ρ0 = 1.07 g /cm3, 代入公式計.算可得: 儀表負遷移量為121.6 kPa。.但由于儀表測量范圍的限制, 用手操器設置.時儀表負遷移量大能設置到- 107.79 kPa, 因.此不可避免地就會出現儀表測量值與實際液位之.間的誤差。.
　　
　　5. 遠傳液位儀表與現場就地顯示儀表刻度不符.合的解決方案.
　　提高儀表零位與實際液位相對照的原則: 現.場遠傳儀表下限值設置到- 107.79 kPa, 再計算.出下限值對應的實際液位高度, 即儀表零位對應.的液位高度距下法蘭中心的距離。根據公式.p 0 =Hρ0 g 計算, p0 = 107.79 kPa 時, H = 10.28.m, 所以儀表負遷移至- 107.79 kPa時對應的液.位高度為1.32 m, 這就是說當液位指示0 時,.實際液位高度為1.32 m。儀表量程計算時按照.貯罐法蘭間距為10.28 m 計算, H = 10.28 m,.實際液體密度.= 0.616 g /cm3, g = 9.8 m / s2,.根據公式.p = H .g, 計算出儀表量程為62.058.kPa, 因此儀表實際測量范圍為: - 107.79~ -.45.732 kPa。調整后儀表對應的液位: 當儀表指.示**** 時, 液位高度是設備上法蘭中心位置.11.6m; 當液位指示0時, 液位高度是設備下法.蘭中心位置以上1.32m。.
　　
　　6結語.
　　通過對遠傳液位計的測量原理進行分析和儀.表準確度的調試, 以及現場設備測量范圍的確.定, E JA 型隔膜密封式差壓變送器終于在2007.年9月投入正常使用, 使用過程中沒有出現過指.示不正常, 與現場就地液位儀表指示一致, 減少.了現場操作人員的工作量, 為生產工藝調整提供.了可靠的操作參數。.

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