1 问题的提出
液位是石油化工出产进程中的重要参数之一。精确可靠地丈量介质液位是工业出产的需求, 也是从事外表自动化维护作业的责任。液位丈量的技能和办法有许多, 如直读法、浮力法、静压法、电容法、放射性同位素法、超声波法、微波法以及激光法等[ 1] , 而运用静压原理的双法兰差压变送器丈量液位是石油化工出产中常常选用的液位丈量方法。
当需求将变送器和工艺丈量介质隔离开时, 能够选用双法兰差压变送器。 如: 当进程介质温度超出变送器的正常作业温度规模, 而且用引压管也不能将温度降至变送器的正常作业温度规模内时; 当进程介质有腐蚀性, 需求常常替换或需求运用特别的防腐蚀资料时; 当进程介质中有许多固体颗粒或进程介质凝固点为常温, 无法用引压管引出时; 当饮食职业需求方便地清洗, 防止批量之间污染时;当进行密度或界面丈量等各种情况时, 均能够选用双法兰差压变送器[3] 。作为灵敏的金属膜盒经过铠装毛细管与变送器的丈量室相衔接,在膜盒、铠装毛细管和丈量室所组成的封闭体系内充有密封液体（ 一般为硅油） 作为传压介质。为使毛细管经久耐用, 其外部均套有金属蛇皮管维护。本文针对在大量程、高温、高黏度、易结晶及强腐蚀情况下运用双法兰差压变送器丈量液位的体系, 对其不同的装置方位和方法, 如就核算搬迁量及校验的问题作体系的全面解析。
2 双法兰差压变送器的装置方法和核算[2]
双法兰差压变送器能够装置在任何高度和方位。可是用于真空场合时, 双法兰差压变送器的装置高度不能高于低压室法兰的水平线, 此刻最好选用微波液位计来丈量液位最为适宜,本文在此不再讨论微波液位计丈量液位的装置方法和运用等。
在液位丈量中, 双法兰差压变送器一般用于密闭容器, 能够消除密闭容器中气体压力改变的影响。当用于开口容器时, 则高压侧法兰与容器低端法兰衔接, 而低压室法兰应置于大气中, 但能够有置放方位的改变。
2.1 双法兰差压变送器装置在开口容器上
1） 双法兰差压变送器装置在开口容器低端法兰水平线上, 且高低压室法兰与容器低端法兰在一条水平线上。如图1所示, 高压室法兰与容器低端法兰相衔接, 而且高压室法兰、低压室法兰与容器低端法兰在一条水平线上。
则变送器量程为L = Hρ1 , 零点搬迁量为A1 =h1 ρ1 , 最低丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ1=h1 ρ1=A1
最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ2=（h1+H）ρ1=Hρ1+A1
式中 H-最低丈量液位到最高丈量液位之间的高度;h1-最低丈量液位到容器低端法兰中心线之间的高度;ρ1-被测液体介质的密度。
变送器查验规模为△ρ=△ρ1~△ρ2=A1~（Hρ+A1）对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果）为4~ 20mA.
2） 双法兰差压变送器装置在开口容器低端法兰水平线以上, 且低压室法兰与容器低端法兰在一条水平线上。如图2 所示, 高压室法兰与容器低端法兰相衔接, 而且高压室法兰、低压室法兰与容器低端法兰在一条水平线上。可是双法兰差压变送器装置在开口容器低端法兰水平线以上。
则变送器量程, 零点搬迁量, 最低丈量液位时效果于变送器上等效静压差, 最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差, 变送器查验规模均与本节
1） 相同。对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果） 为4~ 20 mA 。
3） 双法兰差压变送器装置在开口容器低端法兰水平线以上, 且低压室法兰与容器低端法兰不在一条水平线上, 如图3 所示。双法兰差压变送器装置在开口容器低端法兰水平线以上, 高压室法兰与容器低端法兰相衔接, 低压室法兰与容器低端法兰不在一条水平线上。
则 变送器量程为L=Hρ1,零点搬迁量为A2=h1ρ1-h2ρ0（ρ0为毛细管中硅油密度）。为了防止变送器在丈量进程中呈现死区, 有必要使h1ρ1≥h2ρ0, 不然将会呈现实践丈量规模小于变送器查验规模的现象。最低丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ1=h1ρ1-h2ρ0=A2最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ2=（h1+H）ρ1-H2ρ0=Hρ1+A2变送器查验规模为△ρ=△ρ1~△ρ2=A2~（Hρ1+A2）, 对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果） 为4 ~ 20 mA。
4） 双法兰差压变送器装置在开口容器低端法兰水平线以下, 高压室法兰与容器低端法兰相衔接, 低压室法兰与容器低端法兰在一条水平线上,如图4 所示。则变送器量程, 零点搬迁量, 最低丈量液位时效果于变送器上等效静压差, 最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差, 变送器查验规模均与本节1） 相同。对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果） 也为4 ~ 20 mA。
5） 双法兰差压变送器装置在开口容器低端法兰水平线以下, 且低压室法兰与容器低端法兰不在一条水平线上, 如图5 所示。高压室法兰与容器低端法兰相衔接, 低压室法兰与容器低端法兰不在一条水平线上。
则 变送器量程为L=Hρ1,零点搬迁量为A3=h1ρ1+h2ρ0, 最低丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ1=h1ρ1+h2ρ0=A3最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ2=（h1+H）ρ1+h2ρ0=Hρ1+A3变送器查验规模为△ρ=△ρ1~△ρ2=A3~（Hρ1+A3）对应于变送 器的输出（ 若变送器为正效果） 为4~20 mA 。
2. 2 双法兰差压变送器装置在密闭容器上
1） 双法兰差压变送器装置在密闭容器低端法兰水平线上, 且高低压室法兰与容器高低端法兰相衔接, 而且变送器与容器低压法兰在一条水平线上, 如图6 所示。
则 变送器量程为L=Hρ1, 零点搬迁量为A4=h1ρ1-h3ρ0（ρ0为毛细管中硅油密度） , 最低丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ1=h1ρ1-h3ρ0=A4, 最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ2=（h1+H）ρ1-h3ρ0=Hρ1+A4式中 h3-容器高低端法兰中心线之间的间隔。
变送器查验规模为△ρ=△ρ1~△ρ2=A4~（Hρ1+A4）,对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果） 为4~20mADC。
2） 双法兰差压变送器装置在密闭容器低端法兰水平线以下, 且高低压室法兰与容器高低端法兰相衔接, 而且变送器装置在密闭容器低端法兰水平
线以下, 如图7所示。则变送器量程, 零点搬迁量, 最低丈量液位时效果于变送器上等效静压差, 最高丈量液位时效果于变送器上等效静压差, 变送器查验规模, 均与本节1） 同。
对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果） 为4~20mADC。
3） 双法兰差压变送器高低压室法兰与容器高低端法兰相衔接, 而且变送器装置在密闭容器高低端法兰水平线之间, 如图8所示。
那 么变送器量程为L=Hρ1, 零点搬迁量为A4=h1ρ1-h3ρ0.为了防止变送器在丈量进程中呈现死区, 有必要使h1ρ1≥h3ρ0, 不然将会呈现实践丈量规模小于变送器查验规模的现象。最低丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ1=h1ρ1-h3ρ0=A4
最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ2=（h1+H）ρ1-h3ρ0=Hρ1+A4变送器查验规模为△ρ=△ρ1~△ρ2=A4~（Hρ1+A4）, 对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果） 为4~20 mA。
4） 双法兰差压变送器装置在密闭容器高端法兰水平线以上, 且高低压室法兰与容器高低端法兰相衔接, 如图9 所示。
则 变送器量程为L=Hρ1,, 零点搬迁量为A5=h1ρ1-（h5-h4）ρ0.为了防止变送器在丈量进程中呈现死区, 有必要使h1ρ1≥（h5-h4）ρ0,不然将会呈现实践丈量规模小于变送器查验规模的现象。最低丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ1=h1ρ1-（h5-h4）ρ0=A5最高丈量液位时, 效果于变送器上等效静压差为△ρ2=（h1+H）ρ1-（h5-h4）ρ0=Hρ1+A5式中 h4-变送器正、负压室中心线到容器高端法兰中心线之间的间隔;h5-变送器正、负压室中心线到容器低端法兰中心线之间的间隔。
变送器查验规模为△ρ=△ρ1~△ρ2=A5~（Hρ1+A5）, 对应于变送器的输出（ 若变送器为正效果） 为4~20 mA。
3 结束语
综上所述, 在运用双法兰差压变送器测 量液位时, 因为毛细管中填充液体的密度是已知的, 因而只需确认了变送器的装置方位和方法以及H,精确地量取变送器的装置数据（h1,h2,h3,h4,h5）,就能够很方便地剖析核算出变送器量程L,零 点搬迁量A ,△ρ1 和△ρ2,再校验△ρ,对应于4~20mA就能够了。装置时应留意导压管要固定可靠, 防止管路晃动引起信号动摇; 导压管的曲折半径不该小于150mm, 以免致使管截面变小堵塞, 阻碍压力传达; 要特别留意磕碰感测膜片, 砸伤, 踩断导压管, 保证外表内部一直处在充溢硅油, 严厉密封下正常进行。然后在现场把校验好的变送器按要求装置在容器上, 就能够精确地丈量出容器内液体的液位了。
