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双法兰液位计测量原理及组成

时间:2024-06-20 15:06:35 点击:79次

1、仪表组成及类型

双法兰液位计由带密封隔膜的法兰、毛细管以及差压变送器组成。根据毛细管的连接方式,分为高低压两侧均为毛细管连接,低压侧为毛细管连接、高压侧为直接连接(无毛细管)两种方式。目前的化工装置中,由于第二种连接方式只有一侧有毛细管,正负压响应时间不同,且会带来因环境温度变化造成的测量误差,所以一般选用第一种方式。

2、测量原理及迁移量计算

双法兰液位计测量是基于流体静力学原理,密封隔离膜片直接接触介质,从而受力产生弹性形变发生位移,然后通过毛细管中的填充液将压力传至差压液位变送器的正负压室,形成的压差通过电子放大电路转化成4~20mA信号,从而实现液位的测量。双法兰液位计典型安装如图1所示。

双法兰液位计图1.png

双法兰液位变送器正压室压力计算如式(1)所示:

p+=p0+ρgH+ρ1gh1 (1)

式中:p0———设备中液位上方的压力;ρ———设备内介质密度;g———重力加速度;H———设备下管口至设备内液面高度;ρ1———毛细管中填充液密度;h1———设备下管口至液位变送器高度。

双法兰液位变送器负压室压力计算如式(2)所示:

p-=p0+ρ1gh2 (2)

式中:h2———上管口至液位变送器高度。

法兰液位变送器差压Δp计算如式(3)所示:

Δp=p+-p-=p0+ρgH+ρ1gh1-(p0+ρ1gh2)=ρgH-ρ1g(h2-h1) (3)

当H为0时,Δp=-ρ1g(h2-h1),所以双法兰液位计测量范围需要进行负迁移。通常在设计阶段设计人员绘制仪表规格书时,会根据填充液密度及液位计上下法兰口间距计算出迁移量,在测量范围基础上进行设定,有助于膜盒规格的选择。在工程建设仪表调试阶段,技术人员会根据迁移量的计算结果进行现场迁移,这样更为准确。

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