【摘要】：差壓變送器是用于采集熱工信號的一種重要的測量元件，測量時(shí)，應注意取樣點(diǎn)處的水位不會(huì )受其他設備的影響。當差壓變送器測量容器液位時(shí)，不論變送器的高、低壓側如何與導壓管的高、低壓側連接，必須根據連接情況對變送器零點(diǎn)進(jìn)行設置。當變送器的安裝位置與容器#低液位不在同一水面上，為了能夠正確指示液位的高度，差壓變送器必須做一些技術(shù)處理，即遷移。遷移分為無(wú)遷移、負遷移和正遷移。
差壓變送器是用于采集熱工信號的一種重要的測量元件，主要用于液位、流量、壓力等信號的采集、轉換。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)裝置中，差壓變送器的應用范圍越來(lái)越廣泛，生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題若不能迅速解決，就在一定程度上影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，甚至危及安全。下面我們重點(diǎn)探討差壓變送器在液位測量中的運用。
1 差壓變送器的工作原理
差壓變送器通常用于測量密閉容器內的液位，利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差來(lái)測量容器內液體的液位（如圖1）。其高壓側測量管（位于圖上方）由于蒸汽凝結，始終處于充滿(mǎn)水狀態(tài)，保持壓力恒定，而低壓側測量管（位于圖下方）與容器組成聯(lián)通器，其壓力隨容器內液位的變化成線(xiàn)性變化。設△P為變送器接收到的差壓信號，P0為容器內部壓力，P+為變送器正壓側壓力，P-為變送器負壓側壓力；ρ為容器內液體的密度；g為重力加速度；h1為工藝零點(diǎn)到容器上部取壓口的高度；h2為容器工藝液位；h為變送器到工藝液位零點(diǎn)的高度。則有：
P+=P0+ρgh1+ρgh
P-=P0+ρgh2+ρgh
△P=P+－P-=ρgh1－ρgh2
當液面由h2=0變化為h2=h1時(shí)，差壓變送器所測得的差壓由#大值變?yōu)?Delta;P=0，通過(guò)設置變送器，輸出電流由4mA變?yōu)?0m。些技術(shù)處理，即遷移。遷移分為無(wú)遷移、負遷移和正遷移。
2、差壓變送器的安裝要求
要做到準確測量液位，除對智能差壓變送器進(jìn)行正確選擇和校驗外，還必須注意整個(gè)系統的安裝符合要求。變送器的示值有時(shí)并不能反映被測介質(zhì)的實(shí)際參數，因為測量系統本身會(huì )產(chǎn)生誤差。系統安裝要求包括：取壓口的開(kāi)口位置、連接導管的合理鋪設和變送器的安裝位置等。shou先，取壓口應處于流體流動(dòng)平穩和無(wú)渦流的區域，在工藝上應能保證測得所要選取的工藝參數。比如用差壓變送器測量鍋爐汽包水位時(shí)，汽包實(shí)際水位在汽包軸向和徑向上的分布是不同的，一般在軸向，中間水位高，兩側水位低；沿徑向，下降管較密的一側較高。某發(fā)電廠(chǎng)汽輪機凝汽器液位
變送器由于測量點(diǎn)取點(diǎn)位置接近凝結泵入口，在凝結泵運行時(shí)造成取點(diǎn)位置處水面的下陷，從而導致變送器示值明顯偏低，后將測量筒的位置移至距凝結泵入口較遠處，凝汽器水位變送器與就地實(shí)際水位指示一致，保證了凝汽器安全、穩定運行。其次，測量液位時(shí)，差壓變送器測量的差壓值相對較小，一般在幾個(gè)kPa到100kPa之間，因此整個(gè)測量系統對測量精que度有很大影響。如圖1所示，在安裝導壓管時(shí)，導壓管的水平段應有一定的斜度，而且傾斜度盡可能大一點(diǎn)，避免在導壓管內部積存液體，致使測量不準，在變送器量程很小的情況下，會(huì )造成變送器輸出的波動(dòng)。此外，變送器投運時(shí)，應盡量排空導壓管液柱內的氣泡，這些積存的氣體會(huì )影響測量的準確度。還可以考慮在導壓管的上部拐彎#高處安置排氣裝置。
3 變送器零位的設置
差壓變送器測量液位時(shí)，零位的設置是非常重要的環(huán)節。當變送器的高壓（H）側、低壓（L）側與就地測量筒的高壓側、低壓側連接一致時(shí)，高壓側導壓管始終處于充滿(mǎn)水狀態(tài)，變送器高壓端測得壓力為P+kPa，變送器的低壓側與低壓側導壓管相連，測得壓力為P－kPa，則變送器測得實(shí)際差壓為（P+－P-）kPa。容器液位#低時(shí)，差壓值#大，對應于變送器內部設置LRV，也就是變送器的零位，此時(shí)變送器輸出電流4mA，容器液位#高時(shí)，差壓值為0，對應于變送器內部設置URV，也就是變送器的滿(mǎn)度，此時(shí)變送器輸出電流20mA。當變送器的高壓（H）側、低壓（L）側與就地測量筒的高壓側、低壓側連接相反時(shí)，需要對變
送器內部設置進(jìn)行修改：即將變送器的LRV設置為（P-－P+）kPa（這個(gè)差值為負數），也就是說(shuō)，無(wú)論變送器與導壓管怎樣連接，變送器的滿(mǎn)度對應于測量容器的滿(mǎn)水位，差壓始終為0，即變送器的滿(mǎn)度URV為0kPa，輸出電流20mA。當變送器的高壓側與導壓管高壓側相連時(shí)，變送器零位LRV設置為#大差壓值，當變送器的高壓側與導壓管低壓側相連時(shí)，變送器零位LRV設置為#大差壓值的負數。
4 變送器零位的遷移
差壓變送器測量液位時(shí)，如果差壓變送器的正、負壓室與容器的取壓點(diǎn)處在同一水平面上，就不需要遷移。而在實(shí)際應用中，出于對設備安裝位置和便于維護等方面的考慮，變送器不一定都能與取壓點(diǎn)在同一水平面上；又如被測介質(zhì)是強腐蝕性或重粘度的液體，不能直接把介質(zhì)引入變送器，必須安裝隔離液罐，用隔離液來(lái)傳遞壓力信號，以防變送器被腐蝕。這時(shí)就要考慮介質(zhì)和隔離液的液柱對變送器測量值的影響。當變送器的安裝位置往往與#低液位不在同一水平面上，為了能夠正確指示液位的高度，差壓變送器必須做一些技術(shù)處理，即遷移。遷移分為無(wú)遷移、負遷移和正遷移。所謂變送器的“ 遷移” ， 是將變送器在量程不變的情況下， 將測量范圍移動(dòng)。通常將測量起點(diǎn)移到參考點(diǎn)“0”以下的，稱(chēng)為負遷移；
將測量起點(diǎn)移到參考點(diǎn)“ 0 ” 以上的， 稱(chēng)為正遷移。以一臺3 0 k P a 量程的差壓變送器為例，無(wú)遷移量時(shí)測量范圍為0 ～ 3 0 k P a ， 正遷移1 0 0 %時(shí)測量范圍為3 0 ～ 6 0 k P a ， 負遷移1 0 0 % 時(shí)測量范圍為－ 3 0 ～ 0 k P a ， 負遷移5 0 % 時(shí)測量范圍為－15～+15kPa。實(shí)際操作時(shí)先確定差壓變送器的量程，校準后使用遷移螺釘將測量起始點(diǎn)或滿(mǎn)程輸出調整到相應位置或用手操器將遷移量直接輸入。例如：需測量－30～0kPa的差壓，則量程為30kPa，校驗變送器時(shí)，負壓室加壓30kPa，調整差壓變送器零點(diǎn)旋鈕，使其輸出為4mA；之后，負壓室不加壓，調整差壓變送器量程旋鈕，直至輸出為20mA，如果用手操器的話(huà)，將變送器的LRV設置為－30kPa，URV設置為0kPa。差壓變送器的測量范圍等于量程和遷移量之和，即測量范圍＝量程范圍＋遷移量。所以，正、負遷移的實(shí)質(zhì)是改變差壓變送器量程的上、下限值，而量程的大小不變。根據差壓變送器測量液位正、負遷移的原理，在實(shí)際應用中，就可以根據儀表的使用條件、生產(chǎn)裝置的工藝情況和周?chē)h(huán)境等，對液位的測量方法進(jìn)行相應的改進(jìn)。
5 結語(yǔ)
現在常用的變送器主要有H O L L Y W E L L 和ROSEMOUNT公司生產(chǎn)的電容式變送器，其測量精度高、調試簡(jiǎn)單，變送器本身出現故障的可能極小，當工作一個(gè)時(shí)期后，如果出現指示偏差較大，甚至不能正常指示的問(wèn)題，原因主要有高、低壓側導壓管或三閥組堵塞或泄漏，遷移量改變，零位漂移，隔離液流失等，或者變送器在負壓環(huán)境中工作，變送器測量回路密封不好，外界氣體進(jìn)入測量管路。當差壓變送器輸出顯示值出現偏大或偏小時(shí)，可將導壓管從三閥組件處斷開(kāi)，讓負壓側通大氣，用手壓泵將差壓信號送至變送器的正壓側，觀(guān)察變送器的輸出是否正確，即輸出電流在4～20mA，誤差不超過(guò)0.8mA，如果變送器輸出正確，則可判斷是導壓管路出現了堵塞或是泄漏。
關(guān)注我們 實(shí)現共贏(yíng)