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淺談壓力變送器的壓力、壓差、流量、液位以及密度6個(gè)應(yīng)用

來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2018-12-20 08:46:39【小中大】

1、壓力

壓力被認(rèn)為是一種基本測(cè)量，因?yàn)樗诙鄠€(gè)過(guò)程應(yīng)用中用于測(cè)量不同的過(guò)程變量，例如：壓力，壓差，流量，液位，密度等。

壓力變送器應(yīng)用

2、差壓

差壓是某個(gè)壓力值和參考?jí)毫χg的大小差異。在某種意義上，絕對(duì)壓力也可以被認(rèn)為是差壓，具有全真空或零絕對(duì)值作為參考?jí)毫Α１韷阂部梢员徽J(rèn)為是壓差，因?yàn)樵诒韷合拢髿鈮菏菂⒖級(jí)毫Α?/div>

3、流量

差壓變送器的常見(jiàn)應(yīng)用是用于檢測(cè)流量。諸如圖4-1中所示的主要流動(dòng)元件具有內(nèi)部限制。這種限制減小了工藝流過(guò)的管道的橫截面積。這種限制導(dǎo)致流體速度在經(jīng)過(guò)限制時(shí)增加。因此，緊靠限制器上游的流體具有比緊接限制器下游的流體更低的動(dòng)能（速度）。通過(guò)限制的動(dòng)能的這種增加通過(guò)勢(shì)能的相應(yīng)降低（靜壓）來(lái)平衡。放置在限制器兩側(cè)的龍頭看到由于流體的勢(shì)能降低而產(chǎn)生的靜壓差。

示例：差壓變送器從上游壓力中減去下游或較小的壓力。該壓力差通常非常低，通常從1“水柱到750”水柱（0.24到186KPa），取決于流體和流速。差壓流量測(cè)量的一般表示如圖2所示。

通過(guò)流中的障礙物測(cè)量流速的變送器的輸出與流動(dòng)不是線性的。為了使信號(hào)與流動(dòng)成線性關(guān)系，有必要通過(guò)提取壓差信號(hào)的平方根來(lái)執(zhí)行算術(shù)轉(zhuǎn)換。電子差壓變送器可用于儀器內(nèi)置的平方根提取電子設(shè)備。

4、液位

可以使用差壓式變送器或表壓式變送器進(jìn)行液位測(cè)量。通常，這是基于罐是否向大氣開(kāi)放或是否關(guān)閉來(lái)確定的。

打開(kāi)水箱

開(kāi)放式水箱液位測(cè)量意味著水箱向大氣開(kāi)放。在敞口罐應(yīng)用中，任何大氣壓力的變化都會(huì)影響罐內(nèi)的過(guò)程流體壓力。在這種類(lèi)型的液位測(cè)量應(yīng)用中，變送器的低壓側(cè)測(cè)量大氣壓力，從而抵消大氣壓力對(duì)油箱液位的影響。變送器的高壓側(cè)連接到油箱，從而測(cè)量油箱中的實(shí)際液位。

圖3打開(kāi)水箱液位測(cè)量

當(dāng)要測(cè)量的水平是開(kāi)放式水箱時(shí)，通常會(huì)指示儀表變送器。它可以是單端口或雙端口，單端口較便宜，但由于所需的壓力范圍較小，因此可能需要雙端口。

DP范圍計(jì)算如下：

下限值= [H2 * G1]

上限值=下限值+ H1 * G1

其中

G1 =工藝液體的比重

封閉罐

封閉罐應(yīng)用是將罐或容器與大氣密封的地方。當(dāng)過(guò)程流體從罐中填充或排空時(shí)，罐內(nèi)的壓力可以從正壓力變?yōu)檎婵铡３堑玫窖a(bǔ)償，否則內(nèi)部罐壓力的這種變化會(huì)直接影響測(cè)量的液位。將差壓變送器的低側(cè)管道安裝到油箱頂部可輕松實(shí)現(xiàn)此目的。

當(dāng)要測(cè)量的水平是閉式水箱時(shí)，需要差動(dòng)變送器。DP范圍計(jì)算如下：

下限值= [H2 * G1]

上限值=下限值+ H1 * G1

其中

G1 =工藝液體的比重

較低的范圍值= [H2 * G1] - H4 * Gw，

較高的范圍值=較低的范圍值+ H1 * G1

其中

G1 =處理液

Gw的比重=濕腿液的比重

在遠(yuǎn)程密封的情況下，范圍計(jì)算根據(jù)以下公式：

較低的范圍值= H1 x SG - H3 x SGc，較高的

范圍值=較低的范圍值+ H2 x SG

其中

SG =處理液的

比重SGc =毛細(xì)管中液體的比重

計(jì)算示例

要計(jì)算罐底部的壓力，必須知道h1的值，單位為厘米或英寸（圖5）。例如，如果h1是14“，并且罐中的材料是水，那么我們可以將底部的壓力表示為14”H 2 0。

但如果水箱中的液體不是水，則必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換以在“H 2 0 ”中指定。執(zhí)行此操作的公式為：

h =（h“）x（SG）

哪里：

h =液體頭，H 2 0

h“=實(shí)際液體頭，以英寸為單位

SG =罐中流體的比重（無(wú)量綱）

比重（SG）是與相同體積的水相比的單位體積液體的相對(duì)重量。例如，汽油的SG約為0.8。因此，一升汽油重量為一升水重量的8/10或80％。

因此，當(dāng)指定罐中液柱的壓力時(shí)，需要識(shí)別液體并獲得其SG。

氣泡管液位測(cè)量

液位測(cè)量的另一種方法是借助于氣泡管或氣泡管，圖6.這可以應(yīng)用于開(kāi)放或封閉的罐。在插入罐中的管道上保持恒定的空氣壓力或與罐內(nèi)容物相容的氣體。隨著液位變化，變送器測(cè)量的背壓是直接液位測(cè)量。優(yōu)點(diǎn)是只有管道材料暴露在過(guò)程中 - 而不是變送器。但是，該過(guò)程對(duì)通過(guò)它的氣體不敏感。

DP范圍計(jì)算如下：

下限值=最小孔口背壓

上限值=下限值+ H1 * G1

其中

G1 =工藝液體的比重

5、接口電平測(cè)量

界面水平測(cè)量，即，測(cè)量?jī)煞N分離的液體（例如油和水）之間的界面的液位也可以使用圖7中所示的差壓變送器來(lái)進(jìn)行。

液體1和2具有不同的密度，并且只要罐中的總液位高于頂部龍頭，并且只要距離h保持恒定，密度的變化以及因此流體靜壓力將隨界面水平而變化。更改。

該措施既可以應(yīng)用于開(kāi)放式或封閉式罐體，也可以應(yīng)用于清潔或臟污的液體中。選擇合適類(lèi)型的儀器，包括法蘭安裝或遠(yuǎn)程密封，與液位測(cè)量相同。

DP范圍計(jì)算如下：

下限值= H1 *（SG1 - SGc）

上限值=下限值+ H1 *（SG2 - SGc）

其中

SG1 =較低比重

SGc =毛細(xì)管

SG2 中液體的比重=較高比重液體

6、密度測(cè)量

前述原理導(dǎo)致罐中的密度測(cè)量。在這種情況下，根據(jù)密度的變化，罐中密度變化的均勻液體將在變送器上施加變化的壓力。

只要水平保持在頂部水龍頭之上，并且只要h恒定，發(fā)射器將響應(yīng)密度的變化。密度是每單位體積的重量，例如，每立方米千克。如果密度增加，則下部抽頭上的壓力增加，發(fā)射器輸出也增加。通常，如在液位測(cè)量中，使用差壓變送器，因?yàn)榭缇嘞鄬?duì)較低。

該措施可以應(yīng)用于開(kāi)放式或封閉式罐體，也可以應(yīng)用于清潔或臟污的流體。選擇合適類(lèi)型的儀器，包括安裝式或遠(yuǎn)程密封，與液位測(cè)量相同。DP范圍計(jì)算如下：

較低的范圍值= H1 x（SGpl - SGc）較高的

范圍值=較低的范圍值+ H1 x（SGph - SGpl））

其中

SGpl =處理液的最小比重

SGc =毛細(xì)管

中液體的比重SGph =處理液的最大比重

體積（罐內(nèi)產(chǎn)品）

一旦確定了罐中的產(chǎn)品水平，就可以計(jì)算過(guò)程流體的體積。如果體積和測(cè)量水平之間的關(guān)系對(duì)于具有圓柱形狀的罐是線性的，則對(duì)于其他形狀不是這

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