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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個應用

      來源:上海自動化儀表有限公司作者:發表時間:2018-12-20 08:46:39

      1、壓力
            壓力被認為是一種基本測量,因為它在多個過程應用中用于測量不同的過程變量,例如:壓力,壓差,流量,液位,密度等。
      總廠2-1.jpg
       
      壓力變送器應用
      2、差壓
            差壓是某個壓力值和參考壓力之間的大小差異。在某種意義上,絕對壓力也可以被認為是差壓,具有全真空或零絕對值作為參考壓力。表壓也可以被認為是壓差,因為在表壓下,大氣壓是參考壓力。
      3、流量
            差壓變送器的常見應用是用于檢測流量。諸如圖4-1中所示的主要流動元件具有內部限制。這種限制減小了工藝流過的管道的橫截面積。這種限制導致流體速度在經過限制時增加。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能(速度)。通過限制的動能的這種增加通過勢能的相應降低(靜壓)來平衡。放置在限制器兩側的龍頭看到由于流體的勢能降低而產生的靜壓差。
            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。差壓流量測量的一般表示如圖2所示。
      總廠2-2.jpg
       
            通過流中的障礙物測量流速的變送器的輸出與流動不是線性的。為了使信號與流動成線性關系,有必要通過提取壓差信號的平方根來執行算術轉換。電子差壓變送器可用于儀器內置的平方根提取電子設備。
      4、液位
            可以使用差壓式變送器或表壓式變送器進行液位測量。通常,這是基于罐是否向大氣開放或是否關閉來確定的。
      打開水箱
            開放式水箱液位測量意味著水箱向大氣開放。在敞口罐應用中,任何大氣壓力的變化都會影響罐內的過程流體壓力。在這種類型的液位測量應用中,變送器的低壓側測量大氣壓力,從而抵消大氣壓力對油箱液位的影響。變送器的高壓側連接到油箱,從而測量油箱中的實際液位。
      總廠2-2.jpg
       
      圖3打開水箱液位測量
            當要測量的水平是開放式水箱時,通常會指示儀表變送器。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
            封閉罐應用是將罐或容器與大氣密封的地方。當過程流體從罐中填充或排空時,罐內的壓力可以從正壓力變為真空。除非得到補償,否則內部罐壓力的這種變化會直接影響測量的液位。將差壓變送器的低側管道安裝到油箱頂部可輕松實現此目的。
      總廠2-4.jpg
       
      當要測量的水平是閉式水箱時,需要差動變送器。DP范圍計算如下:
            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
      在遠程密封的情況下,范圍計算根據以下公式:
            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 =毛細管中液體的比重
      計算示例
            要計算罐底部的壓力,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。
      總廠2-5.jpg
       
      但如果水箱中的液體不是水,則必須進行轉換以在“H 2 0 ”中指定。執行此操作的公式為:
            h =(h“)x(SG)
      哪里:
            h =液體頭,H 2 0
            h“=實際液體頭,以英寸為單位
            SG =罐中流體的比重(無量綱)
            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,當指定罐中液柱的壓力時,需要識別液體并獲得其SG。
      氣泡管液位測量
            液位測量的另一種方法是借助于氣泡管或氣泡管,圖6.這可以應用于開放或封閉的罐。在插入罐中的管道上保持恒定的空氣壓力或與罐內容物相容的氣體。隨著液位變化,變送器測量的背壓是直接液位測量。優點是只有管道材料暴露在過程中 - 而不是變送器。但是,該過程對通過它的氣體不敏感。
      總廠2-6.jpg
       
      DP范圍計算如下:
            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、接口電平測量
            界面水平測量,即,測量兩種分離的液體(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進行。
            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。
      總廠2-7.jpg
       
            該措施既可以應用于開放式或封閉式罐體,也可以應用于清潔或臟污的液體中。選擇合適類型的儀器,包括法蘭安裝或遠程密封,與液位測量相同。
      DP范圍計算如下:
            下限值= H1 *(SG1 - SGc)
            上限值=下限值+ H1 *(SG2 - SGc)
      其中
            SG1 =較低比重
            SGc =毛細管
            SG2 中液體的比重=較高比重液體
      6、密度測量
            前述原理導致罐中的密度測量。在這種情況下,根據密度的變化,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,發射器將響應密度的變化。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,發射器輸出也增加。通常,如在液位測量中,使用差壓變送器,因為跨距相對較低。
      總廠2-8.jpg
       
            該措施可以應用于開放式或封閉式罐體,也可以應用于清潔或臟污的流體。選擇合適類型的儀器,包括安裝式或遠程密封,與液位測量相同。DP范圍計算如下:
            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 =毛細管
            中液體的比重SGph =處理液的最大比重
      體積(罐內產品)
            一旦確定了罐中的產品水平,就可以計算過程流體的體積。如果體積和測量水平之間的關系對于具有圓柱形狀的罐是線性的,則對于其他形狀不是這
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