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1、差压式液位计 n容器中液体介质液面的高低容器中液体介质液面的高低(称为称为液位液位)n两种不同液体介质的分界面的高低两种不同液体介质的分界面的高低(称为称为界面界面)n固体块、散粒状物质的堆积高度固体块、散粒状物质的堆积高度(称为称为料位料位)n用来检测液位的仪表称用来检测液位的仪表称液位计液位计n检测分界面的仪表称检测分界面的仪表称界面计界面计n检测固体料位的仪表称检测固体料位的仪表称料位计料位计 内容概述n初步认识差压式液位计n差压式液位计的原理n差压变送器n差压式液位检测的三种方式n差压式液位计的“迁移”n常见故障分析 单法兰式差压液位计 双法兰式差压液位计 平衡式差压液位计差压式液位计
2、的工作原理流体静力学原理流体静力学原理（阿基米德原理）静止状态的流体内物体所受浮力F浮 有：有：F F浮浮 =液液 g Vg V排排 由 F=PF=P表压表压 S S表面积表面积 可推导出：可推导出：P P压力压力=液液 g Hg H液高液高 （差压式液位计的工作依据）（差压式液位计的工作依据）差压法测量原理nPA为密封容器中A点静压（气相压力）；nPB为B点静压；nH为液体高度；n-液体密度ng-重力加速度9.8m/sn由P P压力压力=液液 g Hg H液高液高公式可知：公式可知：A A、B B两点的差压为：两点的差压为：P=PP=PB B-P-PA A=（P PA A+液液 g Hg H
3、液高液高）-P-PA A 即：即：P=P=液液 g Hg H液高液高n若是敞口容器（若是敞口容器（P PA A为大气压力）则为大气压力）则：P=PP=PB B=液液 g Hg H液高液高 （P P为为B B点表压）点表压）(一个标准大气压一个标准大气压=101.325KPa 1MPa=106Pa 1KPa=103Pa)P=P=液液 g Hg H液高液高n如果被测液体的密度液液是稳定的，且g-重力加速度9.8m/s则：n密闭容器中A、B两点的压差P P与液位高度H成正比。n在敞口容器中P（B点表压）与液位高度H成正比。n即只要测出P或者P P，就可以知道敞口容器，就可以知道敞口容器或密封容器内的
4、液位高度！这便是差压式液位或密封容器内的液位高度！这便是差压式液位仪表的工作原理！仪表的工作原理！差压式变送器 差压式液位计核心部件 差压变送器差压变送器工作原理n理论上测量差压是分别测出A、B两点压力后在进行运算得出压力差，但现实中因为设备本身所带的静压力和精密程度，使得差压信号的分辨难以实现。n因此最理想的办法是比较两个压力，差压变送器就是根据这个需要设计制造出来的。n如图，当两侧压力分别作用在两侧的隔离膜片上时，压力通过硅油传导到测量膜片两侧，当两侧压力不等时，测量膜片便会向一侧偏移，通过电子电路检测出这个位移，就可以知道两侧的压力差。进而换算出相应的液位高度！本厂应用的三种差压变送器
5、横河EJA差压变送器 罗斯蒙特差压变送器 ABB ABB差压变送器差压变送器 差压液位测量的三种方式一、双法兰式液位测量n双法兰式液位测量用于密封容器液位检测，主要常用于检测量程比较大的高塔、罐的液位。二、单法兰式液位测量n单法兰式液位测量应用于敞口容器的液位检测。n本厂应用如储水罐液位检测，贫液罐液位检测等。三、平衡式差压液位测量n平衡式差压液位测量适合应用于介质组分、温度、压力存在较大变化的容器。例如，锅炉汽包液位测量。锅炉中水、汽的温度、压力、密度等变化波动大，液位检测条件比较苛刻，使得液位计检测误差比较大。而双室平衡容器的存在可以相对抵消这些条件变化的影响。故平衡式差压水位计是一种常见
6、的锅炉汽包液位检测仪表！平衡式差压液位计 差压式流量计的差压式流量计的“迁移迁移”变送器实际感受到的压差n差压变送器在液位检测时，有时感受到的并不仅仅是液位变化带来的差压（压力），同时，还有正负引压管内液柱所带来的压力！正压侧受到压力正压侧受到压力：P正=P+液液gHgH液高液高+1 1ghgh1 1负压侧受到的压力：负压侧受到的压力：P P负负=P+=P+2 2ghgh2 2则差压：则差压：P=P=液液g Hg H液高液高+1 1ghgh1-1-2 2ghgh2 2显然，要想得到正确的液位号，显然，要想得到正确的液位号，必须将必须将1 1ghgh1 1和和2 2ghgh2 2的影响的影响除掉
7、，这就要用到差压变送除掉，这就要用到差压变送器的迁移功能！器的迁移功能！设设P P1 1=1 1ghgh1 1（正压侧液柱压力）（正压侧液柱压力）P P2 2=2 2ghgh2 2（负压侧液柱压力）（负压侧液柱压力）变送器实际差压变送器实际差压P=P=液液gHgH液高液高 +P1-P2+P1-P2若将差压变成：若将差压变成：P=P=液液gHgH液高液高 -（P1-P2P1-P2）则将不受则将不受1 1ghgh1 1 和和2 2ghgh2 2的影响！的影响！通过变送器在不同迁移下输入通过变送器在不同迁移下输入/输出关系曲线输出关系曲线可以的道，所谓迁移就是将变送器的输入可以的道，所谓迁移就是将变
8、送器的输入/输输出关系曲线在坐标上平移一段距离，就是将出关系曲线在坐标上平移一段距离，就是将变送器的测量范围进行的迁移！变送器的测量范围进行的迁移！两个易混淆的概念n测量范围测量范围：以测量的起始点到终结点表示测量的范围。如：-50+50kpa，0100kpan量程量程：测量的终结点减去起始点的值。如：-50+50kpa和0100kpa的变送器，他们的量程都是100kpan以上可知，所谓迁移就是将变送器的以上可知，所谓迁移就是将变送器的输入输入/输出关系曲线在坐标上平移一段输出关系曲线在坐标上平移一段距离。距离。因此可以将迁移理解成量程不因此可以将迁移理解成量程不变的情况下改变变送器的测量范围
9、。变的情况下改变变送器的测量范围。n一般我们把这种量程范围的调整，称一般我们把这种量程范围的调整，称作作“迁移迁移”。以上已知：以上已知：P=P=液液gHgH液高液高 -（P1-P2P1-P2）则将不受则将不受1 1ghgh1 1 和和2 2ghgh2 2的影响！的影响！n通过上面的分析，可以明显看出：差压法测量时的变送器迁移量等于正压侧引压管液柱对变送器的压力减去负压侧引压管液柱对变送器的压力！即迁移量为（P1-P2）n设H=1m h1=0.7m h2=0.3m h3=0.4m正负压管内都为硅油。n变送器位于下法兰下侧时：P1-P2=gg（0.4-1-0.40.4-1-0.4）=-=-gg
10、（负迁移）（负迁移）n变送器位于两法兰之间时：P1-P2=g(-0.3-0.7)g(-0.3-0.7)=-=-gg (负迁移）负迁移）n变送器与下法兰水平时：变送器与下法兰水平时：P1-P2=gg（0-10-1）=-=-gg （负迁移）（负迁移）可知双法兰式液位计两法兰片不可知双法兰式液位计两法兰片不在同一水平位置时，只能进行在同一水平位置时，只能进行负迁移！负迁移！n设单法兰式液位计量程H=1m,单法兰内为硅油，变送器位于法兰下时h=0.3mn当变送器位于法兰以下时：P1-P2=gg（0.3-00.3-0）=0.3=0.3 gg （正迁移）（正迁移）n而当变送器和法兰处于同水平面时：P1-P
11、2=gg（0-00-0）=0 =0 （不用迁移）（不用迁移）例1：变送器与下取压口等高，上下取压口间距2200mm，负压管内灌充乙二醇（密度为1113kg/m3)求迁移量。n答：变送器与下取压口等高，故h1=0 P1=1 1ghgh1 1=0=0则迁移量则迁移量=P1-P2=0-=P1-P2=0-2 2ghgh2 2=0-(2200*9.8*1.113)=0-(2200*9.8*1.113)=-24.5KPa =-24.5KPa即负迁移即负迁移24.5kpa24.5kpa假设此变送器原测量范围是假设此变送器原测量范围是0100kpa0100kpa，则负迁移后，则负迁移后应为应为-24.475.6kpa-24.475.6kpa例2：被测介质为丙酮（密度791kg/m3)变送器低于下取压口200mm；负压侧为干管（空管），求迁移量。n答：迁移量=P1-P2 =(200*9.8*0.791)-0 =1550.36pa 即为正迁移1.55kpa 常见故障分析 完成 谢谢！