压力式液位变送器的测量原理公式以及应用产品介绍

摘要：利用压力或差压变送器可以很方便地测虽液位.且能输出标准气压信号或电流信号.所用变送器的原理及结构已在第三章里介绍.此处主要介绍本厂的单法兰液位计和双法兰液位计的原理安装和应用介绍

    对于上端与大气相通的开口容器.可在底部接压力表。恨据液柱下端压力得知液位.见图5. 2. 1(a)。

    由于容器与压力表间只需一个法兰将管路连接，故称为“单法兰液位计”。其测量依据是

                     H=P/ρg

式中:H为液位高度(单位是m)

    g为重力加速度(单位是M/S2)

      ρ为液体的密度(单是kg/m3)

      p为容器底部的压力(单位是pa).

    在ρ，g皆为常数且已知的情况下.压力p与液位H成正比.可直接在压力表上按液位进行刻度。俏若将压力表改为压力变送器.就成为液位变送装置。

                                   单法兰液位计和双法兰液位计安装测量图

    如果压力表或智能压力变送器不可能安装在与容器底部相同高度处.导压管内的液柱压力必须用零点迁移法抵消。

    对于枯稠液体或有凝结性的液体，应在导压管的入W处加隔离膜片，导压管内充入硅油.借助硅油传递压力。

    利用L离膜片和硅油.单法兰方式共至可川来粗略地侧虽粉拉体料位.但是严格地说粉拉体底部压力和料位并不完全成正比。这是因为撇拉间及顺拉与器壁间有摩擦阻力。在距料面一定深度以下.压力就保持常数与料位无关了。所以这种方法多半用在不很高的料位范圈里作料位报瞥开关.即位式作用传感器.

    将图3. 6. 4所示的电容式压力变送器悬挂在容器里。使其受压膜片处于最低液位高度处.便可从软导线七得到对应于液位的标准电流信号。天津天威公司及瑞安自动化仪表厂都有这类液位变送器.但它只适用于开口容器.即液面以上为环境大气压力的悄况下刁‘能使用.否则输出信号就是液柱高度所产生的压力与液上气体压力之和。

这种用软导线悬挂在液体里的液位变送器不需要在容器壁上开孔.也不用法兰.高度又便于调整.但要注意液体温度不可超过变送器所能承受的极限.容器内有搅拌装置或流体剧烈流动的场合也不能使用。如果液体稍有枯性或受冷却后易凝固，不立用琴管引出时.用这种悬挂式变送器却很合适，它不必采取隔离膜片和硅油传压的措施。

    对于上端和大气隔绝的闭口容器.多半其上部空间与大气压力不等，必须采用图5.2.1(b)的方式.用两个法兰分别将液相和气相压力导至差压变送器.利用P1和P2之差反映液位，这就叫作‘双法兰液位计”.

    设容器上部空间的压力为p，则 P1=P+H1ρg     P2=P，则得出P1-P2=H1ρg即被测液位H1与差压P1-P2成正比.似这种情况只限于上部空间为干燥气体时成立.

假如上部为蒸汽或其它能冷凝成液态的气体.则P2端的导压管里必然会形成液柱.其高度为H2，于是    P2=P+H2ρg   再和上面2个公式相减得出P1-P2=(H1-H2) ρg

由图可知. H2>H1。故绝对压力变送器的高压端是P2，低压端是P1

    导压管里的液体只传递压力。并不流动，所以液柱H2为常数，利用零点迁移的办法能够把式P1-P2=(H1-H2) ρg的后一项消除.使差压变送器的输出直接反映彼侧液位H1。 可见.即使一差压变送器安装位置与容器底部等高.由于导压管内有液柱H2，也必须进行零点迁移。如果安装位汽与容器底部不等高。还要把其影响也考虑进去。

    有时双法兰的两个异压管入口也都用隔离膜片和硅油.使它能测量粘稠、有沉淀、有腐蚀或易冻结的液体。

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