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晖祥仪表丨分析差压变送器小知识

2021-03-18 27 mysky

  压差变送器是指输出标准信号(如4~20 mA,1~5 V)的变送器,用于测量变送器两端的压差 。差压变送器不同于一般的压力变送器 ,它们都有两个压力接口,差压变送器一般分为正压端和负压端,一般情况下 ,差压变送器正压端的压力要大于负压段的压力才能测量。

  一般压力变送器有电阻 、电容两种类型。

  一、前言

  现有的油库油罐液位测量装置中 ,差压变送器比较常用的是雷达式液位计、浮球 、浮标 、钢带式液位计等 。雷达仪虽然精度高,但成本也高,而浮标、浮球等仪表 ,安装、维修比较麻烦 。差压液位计,广泛应用于锅炉 、汽包等密封容器中,但其测量结果并不是真正的液位计 ,因此其在油罐液位测量中的应用较少。实际上,油库油罐的精确液位,并不十分重要 ,用户实际需要了解的不是液位,而是通过测量液位来了解油罐中油的实际数量(即吨数),从而防止满溢。因此 ,采用差压压力法测量液位(实际为吨数)也是一个很好的选择 。由于目前差压变送器的应用非常成熟,像1151,3051和 EJA等差压变送器,技术非常完善 ,精度可以达到0.075级 ,而且价格大幅度下降,性能价格比很高。

  二、差压变送器设计原则

  正如其名称所示,差压变送器测量的是压差 ,即△ P=ρ g△ h。因为储罐的形状通常是圆柱形的,截面圆的面积 S是恒定的,所以 G=△ P= S=ρ g△ h= S, S是恒定的 , G与△ P成比例 。也就是说,只要能精确探测△ P值,与高度△ h成反比 ,温度变化时,即使油品体积膨胀或缩小,实际液位上升或下降 ,所测压力始终保持恒定。若用户需要显示实际液位,也可引入介质温度补偿来解决。

  三、差压变送器的使用

  作者将这一思想运用于温州新世纪油库工程的实际设计 。

  设计条件:油罐2000m3,直径 d=14.5 m ,高度可得实际储油量 G ,从公式也可看出,其密度ρ=14 m。

  一级表:选用温州市伯特利仪器有限公司生产BTL-1151LT法兰式隔爆差压变送器,选用法兰式为防止罐底脏物沉淀而堵塞引压管 ,变送器量程为0~140 kPa。

  二级表:选用 WP系列智能光柱显示报警仪,输入万能信号,可任意改变量程 ,液位用光柱,吨位用数字显示 。拿6#罐子来说, S=π×r2=3.14×7.252=165m2的高度是14 m。

  在油罐顶部 ,差压变送器设计一套液位报警装置,防止油品满溢,作为双保险。在应用中由于测量值直接为吨数 ,故油罐不论贮存何种油品,二次表显示的值是油罐内油品的吨数,避免了需要测定密度进行换算的麻烦 。

  差压变送器一般情况油品出入库往往是采用泵输送经过椭圆齿轮流量计计量 ,由于流量计的精度有限 ,最高也只有0.2级,差压变送器还需测密度计算,其结果往往有些出入 ,从而造成计量纠纷 。现在因为油罐测量的结果为吨数,而且精度可达到0.2级甚至0.1级,因此 ,与容积式流量计相比,差压变送器计量结果更准确。虽然在小数量的油品出入库时,由于分辨率的原因 ,测量的结果绝对误差较大,但在大数量的油品出入库时,其较高的精度和较小的相对误差 ,差压变送器是其它计量手段所无法比拟的,特别适合月度 、季度、年度的盘存。


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