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用差压变送器测量液位的方法

发布时间:2017-01-19    961次阅读书    咨询电话:029-89180615
用差压变送器测量液位的方法
 压力变送器测量液位的一种方法液位是化工生产过程的重要控制参数,可用压力变送器进行测量。但在硫酸厂中由于硫酸温度高、腐蚀性强,液面又存在SO和酸雾,一般的压力变送器不宜直接放在酸槽上方使用。为此,我们设计了一种特殊的探头,使压力变送器仍在酸槽上方取压,但测量膜片不接触到硫酸,解决了腐蚀问题。3年的运行实践证明,这种方法测量精度高,结构简单,维护量小,有一定的使用价值。
  1测量原理如图1所示,测量探头插入被测液体,距液面高度为H ,在静压力的作用下,一部分液体由探头底部开孔处进入探头内,高度为h.探头腔内的气体被压缩并被封存,充当导压介质。由流体静力学可知,腔内气体压力P =(H h)ρg,ρ为被测介质密度, g为重力加速度。随着槽内液位的上升或下降, h值增大或减小,探头腔内体积以及气体压力随之变化,故而产生压力信号。由于h值相对于H而言很小,故气体压力Ρ≈Hρg,由压力变送器检出P值即可得知液位。
  2探头结构用于测量硫酸液位的探头见图2.导压管为聚乙烯管,探头为聚四氟乙烯材料,导压管用聚氯乙烯胀塞固定在探头上,气密性要好。
  3误差分析引起探头测量误差的主要因素是介质温度,因为介质温度的变化对探头腔内的气体压力有一定的影响(温度对介质密度的影响较小,故忽略)。
  根据气体状态方程P),当所测介质通常处于较高温度时,温度的波动对压力的影响较小(即T更趋近于1)。
  由于在实际操作中硫酸温度较高,故测量精度可达1.5 .此外,提高探头腔内体积变化的灵敏度,也可减小测量误差。例如,尽量减小导压管及变送器膜室体积和腔体高度。当然,如果采用图3所示的锥体腔探头,测量误差也可大大减小。因为在这种情况下,同样的h值变化可引起腔内体积较大的变化,测量精度可控制在0.5以内。但用于硫酸液位测量时,锥体腔的加工有一定难度。
  4结语a.探头测量范围大,液位高可达15 m以上,低可至十几厘米,灵敏度高,完全可用于酸槽、酸罐、地下罐及各种侧面无法开孔取压的罐体的液位测量。
  b.没有运动部件,不怕振动,几乎无需维修,选择合适的探头材质可对各种酸碱性介质、带悬浮物介质进行液位测量适应恶劣工况,冬季不用考虑防冻问题。
  c.用于硫酸测定,精度较高。仪器测量为液面波动的平均值,即使在有泵体搅动的情况下变送器输出信号也很平稳,可作为自动调节系统的信号输入。
  d.仪器探头可配用各种电动变送器,探头可自行加工制造。

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