常見差壓變送器液位測量的優勢及局限問題分析

發布時間：2019-06-27 發布作者：

使用兩個壓力測量值和一點數學，差壓可以計算水平，流量，界面，甚至密度。工藝工程師了解并信任差壓，因為它是一種用于控制工業過程的可靠且真實的方法。它的多功能性和各種產出使其在各行業中的價值更高。

本文將僅關注差壓如何用于計算加壓罐中的液位測量。將討論差壓的優點，局限性和常見的工業應用。

壓差如何工作

傳統的差壓測量包括一個雙面隔膜，可以檢測一側容器底部和另一側容器頂部的壓力。這些相反的壓力測量推動雙側膜片的相對側，并且所得到的測量值是兩者之間的壓力差或差壓。傳統的差壓涵蓋了廣泛的應用范圍，能夠檢測僅幾毫巴的壓差。

傳統上，船只的連接有兩種不同的方式 - 脈沖線或毛細管線。脈沖線是硬線，其允許過程中的流體或氣體直接接觸測量裝置中的隔膜，并且線路成為過程的一部分。毛細管線通過使用安裝在容器上的金屬隔膜的法蘭將傳感器與過程分開。連接到這些外部隔膜的是柔性的，涂有油的涂層線。遠程密封件可將壓力變送器從潛在的破壞性工藝參數（例如高溫或腐蝕性材料）中移除。

兩種安排都是測量壓力。在罐或容器底部的壓力測量是測量由流體和其上方的蒸汽空間產生的總壓力，而頂部的壓力測量僅僅考慮該壓頭或靜壓。這種布置允許靜態壓力從整個測量中“移除”，留下由流體產生的壓力并允許我們推斷水平。

差壓的常見應用

差壓用于測量加壓罐中液體和液化氣體的液位。加壓罐的使用有很多原因，例如提供恒定的輸出，消除泡沫，為腐蝕性材料提供屏障，以及液化氣體以便于儲存。在所有這些情況下，差壓變送器僅測量靜壓和總壓力之間的差異。計算產品水平需要一些數學計算。

標準靜水壓力公式由三個變量組成：壓力，密度和高度。傳感器測量壓力，密度由客戶輸入為常數，高度為產品水平。要使這個公式起作用，密度是關鍵，必須保持相當穩定。利用已知的密度和壓力值，壓力傳感器的電子元件可以準確可靠地根據壓差計算液位。

差壓的局限性

差壓是一種經過驗證的液位測量方法，但它確實有其缺點。對于初學者來說，安裝需要停止過程并排空進行測量的容器。這可能是一個昂貴或耗時的過程，特別是如果有多個容器需要這種類型的測量。另外，用于差壓測量的脈沖線和毛細管線易受外部影響。如果這些線路處于高交通區域，則它們有被壓碎的風險，并且如果在氣候受控區域之外，線路可能會升溫或冷卻，從而導致材料密度的變化和水平測量誤差。幸運的是，這些常見問題有一個解決方法。

電子差壓

通過軟件和硬件的創新組合，更好，更高效地做事的愿望導致了電子差壓的產生。該系統使用兩個單獨的壓力傳感器直接安裝在容器或罐上，通過小電纜連接。這種設置放棄了傳統的雙面傳感器以及對脈沖或毛細管線的需求，使安裝和維護更加容易。

電子差壓原理與單個傳感器的工作原理相同，使用兩個不同的壓力輸出來確定壓差。這種方法只需要更多的數學運算來達到水平輸出。一個壓力變送器是主要的，提供產品和蒸汽空間的整體測量，二級壓力傳感器為主傳感器提供蒸汽空間的單一壓力測量。主發射器使用簡單的計算來減去兩者，基本上從等式中去除蒸汽空間，然后使用流體靜力學公式進行更多的數學計算以提供水平輸出。

電子差壓消除了對脈沖線或毛細管線的需要，從而消除了對外部影響的任何敏感性，從而導致測量誤差。它還為更好的隔膜選擇開辟了可能性，如陶瓷，耐磨，更適合承受惡劣環境。避免脈沖或毛細管線并使用比不銹鋼硬十倍的測量池可以延長精確的液位測量，而且維護成本極低。

兩個獨立的壓力傳感器串聯工作也可以實現新的工作方式，包括密度補償水平。此特定輸出使用兩個壓力測量來不斷計算密度，然后使用較新密度計算連續水平。當流體特性在一個過程中不斷變化時，密度補償水平是測量液位的理想選擇。

電子差壓并不能消除傳統差壓的需要或用途。它僅擴展了測量值可提供的壓差值。每種方法都有其優點和缺點，用戶必須決定他們試圖在他們的過程中更好地理解的測量。

結論

差壓已經存在很長時間了，它是一種多功能技術，使用單一測量來提供各種輸出，包括水平。這就是為什么它一直是加壓罐液位測量的可靠方法。只有使用VEGA VEGADIF 85等更好的傳感器和電子設備才能提高精度和一致性。測量的多功能性僅與傳感器相匹配，傳感器具有可定制的選項，包括多個外殼位置，允許此傳感器進入以前的差壓傳感器無法適應的位置。此外，電子差速器可以完成所有這些工作，為處理器開辟更多的測量選項。所有這些都證明了差壓將繼續證明自己現在有用，并且將來會持續更長時間。

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