密閉壓力容器液位測量使用法蘭差壓變送器時的現(xiàn)場校準
發(fā)布時間：2022-12-12 10:17:33來源：hseauto.cn來源：..
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近年來,我公司承擔的化工、石油等工程中,采用法蘭差壓變送器做傳感器,進行密閉式壓力容器的液位測量及控制系統(tǒng)的比例很大。正確地進行現(xiàn)場校準,關系到儀表系統(tǒng)的檢測精度與可靠性。下面介紹工程中較常見的幾種液位測量、控制系統(tǒng)的現(xiàn)場調試校準方法。
1 密閉壓力容器單法蘭變送器液位測量
密閉容器單法蘭變送器液位測量系統(tǒng)現(xiàn)場校準，方法基本與常壓容器單法蘭變送器液位系統(tǒng)測量相同，僅差別在：須將變送器低壓側螺紋口接引壓管與容器頂部相通,以抵消容器壓力P容的影響,見圖1。
(1)密閉容器單法蘭變送器液位測量系統(tǒng)校準。
①密閉容器單法蘭變送器液位測量系統(tǒng)承壓分析：
當液位上限時,變送器正壓室承壓PH為：PH=P容+h×ρ
式中:h為液位高度(mm)；
ρ為物料比重(g/cm3)；
P容為密閉容器壓強(MPa)。
當液位上限時,變送器負壓室承壓PL為：PL=P容。
單法蘭變送器正、負壓室差壓即為液體重度壓力：△P=PH-PL=h×ρ。
②單法蘭變送器正壓室輸入靜壓為0至 h×ρ(mmH2O),調整變送器的“零點”“量程”，使變送器輸出0至100%(4mA～20mA)。系統(tǒng)即可投入運行。
(2)現(xiàn)場校準注意事項。①變送器若異位安裝,要考慮零點遷移；變送器下移，要零點正遷，變送器上移，要零點負遷。②變送器法蘭垂直安裝的,就要垂直校驗，水平安裝的就要水平校驗，否則會增加附加誤差。
2 密閉壓力容器遠傳式雙法蘭毛細管遠傳變送器液位測量
化工生產(chǎn)中，壓力容器液位測量常采用雙法蘭毛細管遠傳變送器。用充液毛細管遠傳信號并隔離某些對測量有影響的工藝介質。雙法蘭變送器安裝方式如圖2示。雙法蘭毛細管遠傳變送器負壓室(L側法蘭)安裝于容器上部,取容器壓力信號。正壓室(H側法蘭)安裝于容器下部,取容器壓力信號和物料重力信號之和。
(1)雙法蘭安裝高度差產(chǎn)生的附加誤差。遠傳式雙法蘭變送器現(xiàn)場校驗，要考慮雙法蘭安裝高度差產(chǎn)生的附加誤差：傳毛細管內注入硅油填充液，填充液對變送器負壓室的靜壓為：PL=h1×ρ充填充液對變送器正壓室的靜壓為：PH=h2×ρ充。
式中:PL為負壓室充液靜壓；
PH為正壓室充液靜壓；
h1為L側法蘭毛細管垂直高度(mm)；
h2為H側法蘭毛細管垂直高度(mm)；
ρ充為充液比重。
可見:變送器因毛細管充液高度不一致產(chǎn)生了初始負差壓△P0；
△P0=(h1-h2)×ρ充=△h×ρ充
式中:△h為雙法蘭安裝高度差h1－h(huán)2(mm)。
這個初始負差壓△P0在現(xiàn)場校驗時,要采用負遷移零點方法,消除其影響。
(2)密閉容器遠傳式雙法蘭變送器液位測量系統(tǒng)現(xiàn)場校準。
1)現(xiàn)場校準時,應先將雙法蘭變送器L側法蘭,按實際安裝位置就位固定,變送器就位于安裝支架上,將H側法蘭接好試驗管路,并將其按實際安裝標高放置。這樣量程和零點的校準比較簡單、準確。
2)現(xiàn)場校準步驟。以圖3示某化工廠儲罐為例:密閉容器測量范圍x=1800mm, L側法蘭毛細管垂直高h1=2500mm、H側法蘭毛細管垂直高h2=200mm,物料比重ρ=1.15,校準步驟如下。
①L側法蘭就位于容器頂部,H側法蘭按安裝標高放置,變送器就位。
②打開變送器后蓋,將遷移插頭由無遷移改為負遷移位置。
③變送器L側法蘭(負壓室)在此時,因雙法蘭安裝高度差h1-h2(mm)。承受初始負差壓(△P0=△h×ρ充),約2300mmH2O,調整“零點”,在負遷移作用下變送器輸出0%(4mA)。
④H側法蘭(變送器正壓室)輸入靜壓 PH=x(mm)×ρ物。
當滿量程時:x=1800mm,PH=1800×1.15=2070mmH2O。
調整變送器“量程”,對應變送器輸出100%(20mA)。反復幾次調整,使測量范圍x在0～1800mm高度變化時,變送器輸出0～100%(4mA～20mA)。如圖3所示。
⑤校準后的變送器,在安裝H側法蘭后,應再檢查一下零點,修正因H側法蘭毛細管微小高度變化引起的零點飄移。“量程”不可再調整。
3 結語
工程壓力容器的法蘭差壓變送器液位測量系統(tǒng),采用上述方法進行的液位測量及控制系統(tǒng)的現(xiàn)場校準,儀表系統(tǒng)的檢測精度可以達到0.5%的滿量程誤差要求。控制系統(tǒng)運行可靠。法蘭變送器校驗時,最好使法蘭在水平位置進行,以免因液壓頭變化,重遷零點,以保證測量精度。
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