淺談差壓變送(sòng)器的遷移
1.液面(miàn)的遷移 應用 差(cha)壓變送器 測量(liang)液面時,如果差(cha)壓變送器的正(zheng)、負壓室與容器(qì)的取♋壓點處在(zài)同一水平面上(shang),就不需要遷移(yi)。而在實際應用(yong)中,出于對設備(bei)安裝位置和便(bian)于維護等方面(mian)的💋考慮,測🥰量儀(yi)表不一定都能(neng)與取壓點在同(tóng)🙇♀️一水平面🚶♀️上;又(you)如被測介質是(shi)強腐蝕性或重(zhòng)粘度的液體,不(bú)能直接把介質(zhi)引入測壓儀表(biao),必須安裝🏃♀️隔離(li)液罐,用🍉隔離液(ye)來傳遞壓力信(xìn)号,以防被測儀(yi)表被腐蝕。這時(shi)就要考慮㊙️介質(zhi)和隔離液的液(ye)柱對🏃♀️測壓儀表(biao)讀數的影響。 差(chà)壓變送器測量(liàng)液位安裝方式(shì)主要有三種,爲(wèi)了能🔞夠正确指(zhǐ)示液位的高度(dù),差壓變送器必(bi)須做一些技術(shu)處理——即遷移⁉️。遷(qiān)移🤟分爲無遷移(yi)、負遷移和正🐇遷(qian)移.。 1.1 無遷移 将差(chà)壓變送器的正(zhèng)、負壓室與容器(qì)的取壓點安裝(zhuāng)在同一水🌈平💋面(mian)上,如圖1所示。 設A點的(de)壓力爲P-,B點的壓(yā)力爲P+,被測介質(zhi)的密度爲ρ,重力(lì)加速度爲g,則ΔP= P+- P-=ρgh+ P-- P-=ρgh;如(rú)果爲敞口容器(qi),P-爲大氣壓力,ΔP=P+=ρgh,由(yóu)此可見💋,如果差(chà)壓變送器正壓(ya)室和取壓點相(xiàng)連,負壓室通大(dà)氣,通過測B點的(de)表壓力就可知(zhi)液面的高度。 當(dang)液面由h=0變化爲(wei)h=hmax時,差壓變送器(qi)所測得的差壓(yā)由ΔP=0變爲ΔP=ρghmax,輸🚶出由(yóu)4mA變爲20mA。 假設差壓(ya)變送器對應液(ye)位變化所需要(yao)的儀表量程爲(wèi)💰30kPa,當液面由空液(ye)面變爲滿液面(miàn)時,所測得的差(chà)壓由0變爲30kPa,其特(te)🔞性曲線如🔆圖4中(zhong)的(a)所示。 1.2 負(fu)遷移 如圖2所示(shi),爲了防止密閉(bì)容器内的液體(ti)或氣體進入差(cha)💃🏻壓變送器的取(qu)壓室,造成引壓(ya)管線的堵塞或(huo)腐蝕,在差壓變(bian)送器的正、負壓(ya)室與取壓點之(zhi)間分别裝有隔(ge)離液罐,并充以(yi)隔離液,其密度(dù)爲ρ1。 當H=0時,P+=ρ1gh1 P-=ρ1g(H+h1) ΔP= P+- P-=-ρ1gH 當H=Hmax時,P+=ρ1gh1 +ρgH P-=ρ1g(H+h1) ΔP= P+- P-=ρgH-ρ1gH=(ρ-ρ1)gH 當(dāng)H=0時,ΔP=-ρ1gH,在差壓變送(song)器的負壓室存(cún)在一靜壓力ρ1gH,使(shǐ)差🔴壓變送器的(de)輸出小于4mA。當H=Hmax時(shi),ΔP=(ρ-ρ1)gHmax,由于在實際工(gōng)作中ρ1》ρ,所🥵以,在最(zui)高💚液位㊙️時,負壓(ya)室的壓力也遠(yuǎn)大于正壓室的(de)壓力💔,使儀表輸(shu)出仍😄小于實際(jì)液面☎️所對應的(de)儀表輸出。這樣(yàng)就破壞🧡了變送(sòng)器🔞輸出與液位(wèi)之間的💛正常關(guan)系。爲了使儀表(biǎo)輸出和實際液(ye)面相對應,就必(bì)須把負壓室引(yin)壓管線這段H液(yè)柱産生的靜壓(yā)力ρ1gH消除掉,要想(xiǎng)消除這個靜壓(ya)力,就要調校差(cha)壓變送器,也就(jiù)是對差壓變送(sòng)器進行負遷移(yí),ρ1gH這個靜壓力💛叫(jiào)做遷移量。 調校(xiao)差壓變送器時(shí),負壓室接輸入(ru)信号,正壓室通(tōng)大氣。假🧑🏾🤝🧑🏼設儀表(biao)的量程爲30kPa,遷移(yi)量ρ1gH=30kPa,調校時,負壓(yā)室加壓30kPa,調整差(chà)🙇♀️壓變送器零點(dian)旋鈕,使其輸出(chū)爲4mA;之後,負壓室(shi)不加壓,調🆚整差(cha)壓變送器量程(chéng)旋鈕,直至輸出(chū)爲20mA,中間三點按(àn)等刻度校驗。輸(shū)入與輸出的關(guān)系見🆚表1) 當液面(miàn)由空液面升至(zhi)滿液面時,變送(sòng)器差壓由ΔP=-30kPa變化(huà)至ΔP=0kPa,輸出🔴電流值(zhi)由4mA變爲20mA,其特性(xing)曲線如圖4中的(de)(b)所示。 1.3 正遷移 在(zai)實際測量中,變(biàn)送器的安裝位(wei)置往往與最低(di)液位不💰在同一(yi)水平面上,如圖(tú)3所示。容器爲敞(chǎng)口容器❌,差壓⁉️變(bian)送器的位置⛹🏻♀️比(bǐ)最低液位低h距(ju)離,ΔP=P =ρgH+ρgh。 當H=0時,ΔP=ρgh,在差壓(yā)變送器正壓室(shi)存在一靜壓力(li),使其輸出大于(yú)4mA。 當H=Hmax時,ΔP=ρgH+ρgh,變送器輸(shu)出也遠大于20mA,因(yīn)此,也必須把ρgh這(zhe)段靜壓力消除(chú)掉,這就是正遷(qiān)移。 調校時,正壓(yā)室接輸入信号(hào),負壓室通大氣(qì)。假設儀表☎️量程(cheng)仍爲30kPa,遷移量ρgh=30kPa。 輸(shū)入與輸出的關(guān)系見表2)。 其特性(xing)曲線如圖4中的(de)(c)所示。如果現場(chǎng)所選用的差壓(yā)變送器屬智能(neng)型,能夠與HART手操(cāo)器進行通訊協(xie)議☂️,可以🌈直接✌️用(yong)手操器對其進(jin)行調校。 1.4 測量範(fàn)圍、量程範圍和(hé)遷移量的關系(xi) 差壓變送器的(de)測量範圍等于(yú)量程和遷移量(liàng)之和,即測量範(fan)圍=量程範圍+遷(qian)移量。如圖4所示(shì),a量程爲30kPa,無遷移(yí)量,測量範圍等(deng)于量程爲30kPa;b量程(chéng)爲30kPa,遷移量爲-30kPa,測(ce)量範圍爲-30~0kPa;c量程(cheng)爲30kPa,遷移量爲30kPa,測(cè)量範圍爲30~60kPa。 由此(ci)可見,正、負遷移(yí)的輸入、輸出特(te)性曲線爲不帶(dài)遷移💋量的特性(xing)曲線沿表示輸(shu)入量的橫坐标(biao)平移。正遷移向(xiàng)🧑🏾🤝🧑🏼正方向移💛動,負(fù)遷移向負方向(xiàng)移動,而且移動(dòng)的距離即爲遷(qian)移量。 綜上所述(shù),正、負遷移的實(shi)質是通過調校(xiào)差壓變送⛷️器,改(gai)變量程的上、下(xia)限值,而量程的(de)大小不變。如果(guo)從負壓室來看(kan),也可以簡單理(lǐ)解爲正遷移,好(hǎo)比在負壓室增(zeng)加ρgh遷移量,而正(zheng)遷移好比在負(fu)壓室減少ρgh遷移(yí)量。 利用遷移原(yuán)理對液面測量(liàng)方法進行改進(jìn) 從以上分析中(zhong)可以了解到差(cha)壓變送器測液(ye)面正🤞、負‼️遷移的(de)原理,這樣在實(shi)際應用中,就可(kě)以根據生産裝(zhuāng)置的工藝情況(kuàng)和儀表的使用(yong)條件及周圍環(huan)境等靈活應用(yong),對液面的測量(liàng)方法進行相應(ying)的改進。