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法兰差压变送器液位测量系统的现场校准

来源:江苏创辉自动化仪表有限公司 时间:2021-11-15
近年来,我公司承担的化工、石油等工程中,采用法兰差压变送器做传感器,进行密闭式压力容器的液位测量及控制系统的比例很大。正确地进行现场校准,关系到仪表系统的检测精度与可靠性。下面介绍工程中较常见的几种液位测量、控制系统的现场调试校准方法。
 
1.密闭压力容器单法兰变送器液位测量
密闭容器单法兰变送器液位量系统现场校准,方法基本与常压容器单法兰变送器液位系统测量相同,仅差别在:須将变送器低压侧螺纹口接引压管与容器顶部相通,以抵消容器压力P容的影响,见图1。
(1)密闭容器单法兰变送器液位测量系统校准。①密闭容器单法兰变送器液位测量系统承压分析:
当液位上限时,变送器正压室承压PH为:PH=-P容+h×p
式中:h为液位高度(mm)
p为物料比重(g/cm3)
P容为密闭容器压强(MPa)。
当液位上限时,变送器负压室承压PL为:PH-P容。
单法兰变送器正、负压室差压即为液体重度压力:△P=PH-PL=h×p。
②单法兰变送器正压室输入静压为0至h×p(mmH2O),调整变送器的”“零点”“量程”,使变送器输出0至100%(4Ma~20mA)。系统即可投入运行。
(2)现场校准注意事项。①变送器若异位安装,要考虑零点迁移,变送器下移,要零点正迁,变送器上移,要零点负迁。②变送器法兰垂直安装的,就要垂直校验,水平安装的就要水平校验,否则会增加附加误差。


2.密闭压力容器远传式双法兰毛细管远传变送器液位测量
化工生产中,压力容器液位测量常采用双法兰毛细管远传变送器。用充液毛细管远传信号并隔离某些对测量有影响的工艺介质。双法兰变送器安装方式如图2示。
双法兰毛细管远传变送器负压室(L侧法兰安装于容器上部,取容器压力信号。正压室(H侧法兰)安装于容器下部,取容器压力信号和物料重力信号之和。
(1)双法兰安装高度差产生的附加误差。远传式双法兰变送器现场校验,要考虑双法兰安装高度差产生的附加误差:传毛细管内注入硅油填充液,填充液对变送器负压室的静压为:PL=h1×p充填充液对变送器正压室的静压为:PH=h2×p充
式中:PL为负压室充液静压
PH为正压室充液静压
H1为L侧法兰毛细管垂直高度(mm)
H2为H倒法兰毛细管垂直高度(mm)
P充为充液比重。
可见:变送器因毛细管充液高度不ー致产生了初始负差压△P0:
△P0=(h1-h2)×p充=△h×p充
式中:△h为双法兰安装高度差h1-h2mm)。
这个初始负差压△P0在现场校验时,要采用负迁移零点方法,消除其影响。
(2)密闭容器远传式双法兰变送器液位测量系统现场校准。1)现场校准时,应先将双法兰变送器L侧法兰,按实际安装位置就位固定,变送器就位于安装支架上,将H侧法兰接好试验管路,并将其按实际安装标高放置。这样量程和零点的校准比较筒单、准确。2)现场校准步骤。以图3示某化工厂储罐为例:密闭容器测量范围x=1800mm,L侧法兰毛细管垂直高h1=2500mm、H侧法兰毛细管垂直高h2=200mm,物料比重p=1.15,校准步骤如下:
①L侧法兰就位于容器顶部,H侧法兰按安装标高放置,变送器就位。
②打开变送器后盖,将迁移插头由无迁移改为负迁移位置。
③变送器L侧法兰(负压室)在此时,因双法兰安装高度差h1-h2-(mm)。承受初始负差压(△P0=△h×p充),约2300mmH2O,调整零点”,在负迁移作用下变送器输出0%(4mA)。
④H侧法兰(变送器正压室)输入静压Ph=x(mm)x p 物。
当满量程时:x=1800mm,PH=1800×1.15=2070mmH2O。调变送器“量程”,对应变送器输出100%(20mA)。反复几次调整,使测量范围x在0~1800mm高度变化时,变送器输出0100%(4mA~20mA)。如图3所示。
校准后的变送器,在安装H侧法兰后,应再检査一下零点,修正因H侧法兰毛细管微小高度变化引起的零点飘移。“量程”不可再调整。

3.结语
工程压力容器的法兰差压变送器液位测量系统,采用上述方法进行的液位测量及控制系统的现场校准,仪表系统的检测精度可以达到0.5%的满量程误差要求。控制系统运行可靠。法兰变送器校验时,zui好
使法兰在水平位置进行,以免因液压头变化,重迁零点,以保证测量精度。
 
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