壓力式液位變送器的測量原理公式以及應(yīng)用產(chǎn)品介紹

摘要：利用壓力或差壓變送器可以很方便地測雖液位.且能輸出標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號或電流信號.所用變送器的原理及結(jié)構(gòu)已在第三章里介紹.此處主要介紹本廠的單法蘭液位計(jì)和雙法蘭液位計(jì)的原理安裝和應(yīng)用介紹

對于上端與大氣相通的開口容器.可在底部接壓力表。恨據(jù)液柱下端壓力得知液位.見圖5. 2. 1(a)。

由于容器與壓力表間只需一個(gè)法蘭將管路連接，故稱為“單法蘭液位計(jì)”。其測量依據(jù)是

H=P/ρg

式中:H為液位高度(單位是m)

g為重力加速度(單位是M/S2)

ρ為液體的密度(單是kg/m3)

p為容器底部的壓力(單位是pa).

在ρ，g皆為常數(shù)且已知的情況下.壓力p與液位H成正比.可直接在壓力表上按液位進(jìn)行刻度。俏若將壓力表改為壓力變送器.就成為液位變送裝置。

單法蘭液位計(jì)和雙法蘭液位計(jì)安裝測量圖

如果壓力表或智能壓力變送器不可能安裝在與容器底部相同高度處.導(dǎo)壓管內(nèi)的液柱壓力必須用零點(diǎn)遷移法抵消。

對于枯稠液體或有凝結(jié)性的液體，應(yīng)在導(dǎo)壓管的入W處加隔離膜片，導(dǎo)壓管內(nèi)充入硅油.借助硅油傳遞壓力。

利用L離膜片和硅油.單法蘭方式共至可川來粗略地側(cè)雖粉拉體料位.但是嚴(yán)格地說粉拉體底部壓力和料位并不完全成正比。這是因?yàn)槠怖g及順拉與器壁間有摩擦阻力。在距料面一定深度以下.壓力就保持常數(shù)與料位無關(guān)了。所以這種方法多半用在不很高的料位范圈里作料位報(bào)瞥開關(guān).即位式作用傳感器.

將圖3. 6. 4所示的電容式壓力變送器懸掛在容器里。使其受壓膜片處于最低液位高度處.便可從軟導(dǎo)線七得到對應(yīng)于液位的標(biāo)準(zhǔn)電流信號。天津天威公司及瑞安自動化儀表廠都有這類液位變送器.但它只適用于開口容器.即液面以上為環(huán)境大氣壓力的悄況下刁‘能使用.否則輸出信號就是液柱高度所產(chǎn)生的壓力與液上氣體壓力之和。

這種用軟導(dǎo)線懸掛在液體里的液位變送器不需要在容器壁上開孔.也不用法蘭.高度又便于調(diào)整.但要注意液體溫度不可超過變送器所能承受的極限.容器內(nèi)有攪拌裝置或流體劇烈流動的場合也不能使用。如果液體稍有枯性或受冷卻后易凝固，不立用琴管引出時(shí).用這種懸掛式變送器卻很合適，它不必采取隔離膜片和硅油傳壓的措施。

對于上端和大氣隔絕的閉口容器.多半其上部空間與大氣壓力不等，必須采用圖5.2.1(b)的方式.用兩個(gè)法蘭分別將液相和氣相壓力導(dǎo)至差壓變送器.利用P1和P2之差反映液位，這就叫作‘雙法蘭液位計(jì)”.

設(shè)容器上部空間的壓力為p，則 P1=P+H1ρg P2=P，則得出P1-P2=H1ρg即被測液位H1與差壓P1-P2成正比.似這種情況只限于上部空間為干燥氣體時(shí)成立.

假如上部為蒸汽或其它能冷凝成液態(tài)的氣體.則P2端的導(dǎo)壓管里必然會形成液柱.其高度為H2，于是 P2=P+H2ρg 再和上面2個(gè)公式相減得出P1-P2=(H1-H2) ρg

由圖可知. H2>H1。故絕對壓力變送器的高壓端是P2，低壓端是P1

導(dǎo)壓管里的液體只傳遞壓力。并不流動，所以液柱H2為常數(shù)，利用零點(diǎn)遷移的辦法能夠把式P1-P2=(H1-H2) ρg的后一項(xiàng)消除.使差壓變送器的輸出直接反映彼側(cè)液位H1。可見.即使一差壓變送器安裝位置與容器底部等高.由于導(dǎo)壓管內(nèi)有液柱H2，也必須進(jìn)行零點(diǎn)遷移。如果安裝位汽與容器底部不等高。還要把其影響也考慮進(jìn)去。