1,、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,應(yīng)注意取樣點(diǎn)處的水位不會受其他設(shè)備的影響,。當(dāng)差壓變送器測量容器液位時,,不論變送器的高、低壓例如何與導(dǎo)壓管的高,、低壓側(cè)連接,,必須根據(jù)連接情況對變送器零點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)變送器的安裝位置與容器zui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。遷移分為無遷移,、負(fù)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(zhuǎn)換。在工業(yè)自動化生產(chǎn)裝置中,,差壓變送器的應(yīng)用范圍越來越廣泛,,生產(chǎn)中遇到的問題若不能迅速解決,就在一定程度上影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,,利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差來測量容器內(nèi)液體的液位(如圖1),。其高壓側(cè)測量管(位于圖上方)由于蒸汽凝結(jié),始終處于充滿水狀態(tài),,保持壓力恒定,,而低壓側(cè)測量管(位于圖下方)與容器組成聯(lián)通器,其壓力隨容器內(nèi)液位的變化成線性變化,。
設(shè)△P為變送器接收到的差壓信號,,P0為容器內(nèi)部壓力,P+為變送器正壓側(cè)壓力,,P-為變送器負(fù)壓側(cè)壓力,;P為容器內(nèi)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:
當(dāng)液面由h2=0變化為h2=h1時,,差壓變送器所測得的差壓由zui大值變?yōu)椤鱌=0,通過設(shè)置變送器,,輸出電流由4mA變?yōu)?0m,。
2 差壓變送器的安裝要求
要做到準(zhǔn)確測量液位,除對差壓變送器進(jìn)行正確選擇和校驗(yàn)外,,還必須注意整個系統(tǒng)的安裝符合要求。變送器的示值有時并不能反映被測介質(zhì)的實(shí)際參數(shù),,因?yàn)闇y量系統(tǒng)本身會產(chǎn)生誤差,。系統(tǒng)安裝要求包括:取壓口的開口位置、連接導(dǎo)管的合理鋪設(shè)和變送器的安裝位置等,。
首先,,取壓口應(yīng)處于流體流動平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域,在工藝上應(yīng)能保證測得所要選取的工藝參數(shù),。比如用差壓變送器測量鍋爐汽包水位時,,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(cè)水位低,;沿徑向,下降管較密的一側(cè)較高,。某發(fā)電廠汽輪機(jī)凝汽器液位變送器由于測量點(diǎn)取點(diǎn)位置接近凝結(jié)泵入口,,在凝結(jié)泵運(yùn)行時造成取點(diǎn)位置處水面的下陷,從而導(dǎo)致變送器示值明顯偏低,,后將測量筒的位置移至距凝結(jié)泵入口較遠(yuǎn)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(wěn)定運(yùn)行,。
其次,測量液位時,,差壓變送器測量的差壓值相對較小,,一般在幾個kPa~lJ100kPa之間,因此整個測量系統(tǒng)對測量度有很大影響,。如圖l所示,,在安裝導(dǎo)壓管時,導(dǎo)壓管的水平段應(yīng)有一定的斜度,,而且傾斜度盡可能大一點(diǎn),,避免在導(dǎo)壓管內(nèi)部積存液體,致使測量不準(zhǔn),,在變送器量程很小的情況下,,會造成變送器輸出的波動。此外,,變送器
投運(yùn)時,,應(yīng)盡量排空導(dǎo)壓管液柱內(nèi)的氣泡,這些積存的氣體會影響測量的準(zhǔn)確度,。還可以考慮在導(dǎo)壓管的上部拐彎zui高處安置排氣裝置,。
3 變送器零位的設(shè)置
差壓變送器測量液位時,零位的設(shè)置是非常重要的環(huán)節(jié),。當(dāng)變送器的高壓(H)側(cè),、低壓(L)側(cè)與就地測量筒的高壓側(cè)、低壓側(cè)連接一致時,,高壓側(cè)導(dǎo)壓管始終處于充滿水狀態(tài),,變送器高壓端測得壓力為P+kPa,變送器的低壓側(cè)與低壓側(cè)導(dǎo)壓管相連,,測得壓力為P-kPa,,則變送器測得實(shí)際差壓為(P+一P一)kPa。容器液位zui低時,,差壓值zui大,,對應(yīng)于變送器內(nèi)部設(shè)置LRV,,也就是變送器的零位,此時變送器輸出電流4mA,,容器液位zui高時,,差壓值為0,對應(yīng)于變送器內(nèi)部設(shè)置URV,,也就是變送器的滿度,,此時變送器輸出電流20mh。
當(dāng)變送器的高壓(H)側(cè),、低壓(L)側(cè)與就地測量筒的高壓側(cè),、低壓側(cè)連接相反時,需要對變送器內(nèi)部設(shè)置進(jìn)行修改:即將變送器的LRV設(shè)置為(P——P+)kPa(這個差值為負(fù)數(shù)),,也就是說,,無論變送器與導(dǎo)壓管怎樣連接,變送器的滿度對應(yīng)于測量容器的滿水位,,差壓始終為0,,即變送器的滿度URV為0kPa,輸出電流20mh,。當(dāng)變送器的高壓側(cè)與導(dǎo)壓管高壓側(cè)相連時,,變送器零位LRV設(shè)置為zui大差壓值,當(dāng)變送器的高壓側(cè)與導(dǎo)壓管低壓側(cè)相連時,,變送器零位LRV設(shè)置為zui大差壓值的負(fù)數(shù),。
4 變送器零位的遷移
差壓變送器測量液位時,如果差壓變送器的正,、負(fù)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(yīng)用中,,出于對設(shè)備安裝位置和便于維護(hù)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(qiáng)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,用隔離液來傳遞壓力信號,,以防變送器被腐蝕,。這時就要考慮介質(zhì)和隔離液的液柱對變送器測量值的影響,。當(dāng)變送器的安裝位置往往與zui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,。遷移分為無遷移,、負(fù)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。通常將測量起點(diǎn)移到參考點(diǎn)“0”以下的,,稱為負(fù)遷移,;將測量起點(diǎn)移到參考點(diǎn)“0”以上的,稱為正遷移,。以一臺30kPa量程的差壓變送器為例,,無遷移量時測量范圍為0~30kPa,正遷移100%時測量范圍為30~60kPa,,負(fù)遷移100%時測量范圍為一30~0kPa,,負(fù)遷移50%時測量范圍為-15~+l5kPa。
實(shí)際操作時先確定差壓變送器的量程,,校準(zhǔn)后使用遷移螺釘將測量起始點(diǎn)或滿程輸出調(diào)整到相應(yīng)位置或用手操器將遷移量直接輸入,。例如:需測量一30~OkPa的差壓,則量程為30kPa,,校驗(yàn)變送器時,,負(fù)壓室加壓30kPa,調(diào)整差壓變送器零點(diǎn)旋鈕,,使其輸出為4mA,;之后,負(fù)壓室不加壓,,調(diào)整差壓變送器量程旋鈕,,直至輸出為20mA,如果用手操器的話,,將變送器的LRV設(shè)置為一30kPa,,URV設(shè)置為OkPa。
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(fù)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(jù)差壓變送器測量液位正,、負(fù)遷移的原理,在實(shí)際應(yīng)用中,就可以根據(jù)儀表的使用條件,、生產(chǎn)裝置的工藝情況和周圍環(huán)境
等,,對液位的測量方法進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。
5 結(jié)語
現(xiàn)在常用的變送器主要有H0LLYWELL和ROSEMOUNT公司生產(chǎn)的電容式變送器,,其測量精度高,、調(diào)試簡單,變送器本身出現(xiàn)故障的可能極小,,當(dāng)工作一個時期后,,如果出現(xiàn)指示偏差較大,甚至不能正常指示的問題,,原因主要有高,、低壓側(cè)導(dǎo)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(fù)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(dāng)差壓變送器輸出顯示值出現(xiàn)偏大或偏小時,,可將導(dǎo)壓管從三閥組件處斷開,,讓負(fù)壓側(cè)通大氣,用手壓泵將差壓信號送至變送器的正壓側(cè),,觀察變送器的輸出是否正確,,即輸出電流在4~20mA,誤差不超過0.8mA,,如果變送器輸出正確,,則可判斷是導(dǎo)壓管路出現(xiàn)了堵塞或是泄漏。
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