雙法蘭液位變送器原理

   雙法蘭液位變送器原理通過液位安裝法蘭，變送器可直接安裝于被測罐體上，精密測量各種罐體的差壓和液位，它能全面滿足您的液位測量需求。用于工業(yè)過程全系列差壓、壓力、壓力的測量，具有模擬或數(shù)字輸出信號。

適用性：
  可避免被測介質(zhì)直接和變送器的隔離膜片接觸，這種測量方法適用于下述幾種情況：
1、被測介質(zhì)對變送器敏感元件有腐蝕作用
2、需要將高溫被測介質(zhì)與變送器隔離
3、被測介質(zhì)中有固體懸浮物或高粘度介質(zhì)
4、被測介質(zhì)由引壓管引同時易固化或結晶
5、更換被測介質(zhì)需嚴格凈化測量頭 
6、測量頭必須保持衛(wèi)生，嚴禁污染。使用對象：腐蝕性或粘性的液體
注意：高真空場合不宜采用遠傳變送器。

原理簡介：
   雙法蘭液位變送器由差壓變送器、毛細管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用是防止管道中的介質(zhì)直接進入差壓變送器，它與變送器之間是靠注滿液體的毛細管連接起來，當膜片受壓后產(chǎn)生微小變形，變形位移通過毛細管的液體傳遞給變送器，由變送器處理后轉換輸出4-20mADC電流信號。    在對雙法蘭液位變送器的量程和遷移量的匯總核實時，發(fā)現(xiàn)變送器量程存在選擇不當，遷移量設置錯誤的情況，這是造成儀表測量不準的重要原因。如圖a。


    其中△P為雙法蘭液位變送器的量程(單位:IiPa ) ; H為被測容器內(nèi)的液位高度(單位:m);為重力加速度(單位:9.8m/s-' ) ;P、為被測介質(zhì)密度(單位::kg/m' );p為毛細管內(nèi)填充甲基硅油的密度(單位:kg/m' ) ; S為零點遷移量(單位:IiPa);h為雙法蘭間距;    由公式(1)、(2)可得，通過雙法蘭差壓變送器測量液位得到的結果，其準確程度與變送器的安裝位置無關，與被測容器內(nèi)也為高度H、被測介質(zhì)的密度p、以及毛線管內(nèi)填充液體密度p有關，變送器零點必須進行負遷移，遷移零點的原理見圖b。


圖b零點遷移示意
 故障案例及原因分析(1)事件過程：
  2015年9月22日塔西南化肥廠合成氨裝置103 }J/JT跳車。檢查發(fā)現(xiàn)段間分離器lOSF液位高開關聯(lián)鎖動作，雙法蘭液位變送器LT-11指示為零，將機組段間分離器底部導淋打開排出大量的水，經(jīng)檢查該雙法蘭液位計的遷移量偏差嚴重;量程也和設計嚴重不符，現(xiàn)場安裝使用的變送器量程為62.3Iipa,而設計量程僅為3Iipa o(2)原因分析    差壓變送器未按設計選型訂購;以及儀表人員對雙法蘭液位計的遷移量計算存在認識上誤區(qū)，一般只注重灌水的調(diào)試，并未查看設計資料根據(jù)原始數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)需要進行準確遷移。下表c為錦西化工機械廠針對我廠LT}11的設計數(shù)據(jù)表


表C錦西化工機械廠液位變送器計算數(shù)據(jù)
由上表c知二***大測量范圍(量程)


   遷移量△P,=P.}P_=p,gh (3 )      =一0.95 x9.81 x990      =9?26IiPa    即當H}-}0時，差壓變送器遷移量為△P,=}9.226IiPa，這種遷移為“全遷移”。如表c設計液位Ho=325nnn以上顯示液位，因此差壓變送器需要“回遷”    所以***終遷移量△P,=9.226+p, aH}=一9.226+9.81 x0.325=6.03IiPa    綜上可知變送器的安裝位置的高低對遷移量以及測量結果沒有任何影響，當被測液位為0時，變送器正負壓室的壓差***大(這里的壓差為正負室壓差的值)，變送器的輸出電流為4mA，隨著液位的上升，變送器正負測量室的壓差逐漸減小，變送器的輸出電流為20mA o    由于變送器毛細管內(nèi)工作介質(zhì)和被測液體的密度是已知的，變送器的安裝位置和測量范圍就是確定的，因此只要知道7f}z位測量的數(shù)據(jù)H,h,p以及H}.就可以計算出變送器的量程和遷移量，可以準確對變送器進行調(diào)校了。
(3)事件過程    2010年11月，合成氨裝置111-C蒸汽帶水，由于當時處于開工階段，噴射蒸汽放空，導致脫碳溶液隨蒸汽帶出，132F頂部放空帶出大量堿液。當時LT20顯示液位偏低為50}/r，而實際液位接近80}/r，為了配合工藝調(diào)整，儀表運行人員進行了量程的遷移，但待工況穩(wěn)定后又重新回遷。
(4)原因分析    事后分析差壓變送器并未故障，由遷移量公式可知，遷移量△P=P.P_=}p,ah+p, aH對 111-C而言P、為被測苯菲爾溶液，而雙法蘭間距一定，硅油密度也已知?？梢娺w移量與111-C內(nèi)部溶液的密度P,息息相關。處于開工階段如果兩塔液泛，就會
導致再生氣二氧化碳攜帶大量堿液，從而使111-C溶液的濃度增大，同時溶液的密度也隨之增大，***終結果就是遷移量△P改變，出現(xiàn)差壓變送器指示小于磁翻板液位計指示值狀況，這種情形在日常生產(chǎn)也時有發(fā)生，儀表運行人員反復對LT20進行“正遷”和“負遷”。其實就是溶液密度的變化引起的偏差。

雙法蘭液位變送器原理測量范圍
差壓：0-6.2-690Kpa
靜壓：2.5MPa
模擬型特點

 
智能型特點：
●超級的測量性能，用于壓力、差壓、液位、流量測量
●數(shù)字精度：+（-）0.05%
●模擬精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S
●全性能：+（-）0.25F.S
●穩(wěn)定性：0.25% 60個月
●量程比：100：1
●測量速率：0.2S
●小型化（2.4kg）全不銹鋼法蘭，易于安裝
●過程連接與其它產(chǎn)品兼容，實現(xiàn)測量
●世界上采用H合金護套的傳感器熱穩(wěn)定性
●采用16位計算機的智能變送器
●標準4-20mA，帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號，遠程操控
●支持向現(xiàn)場總線與基于現(xiàn)場控制的技術的升級。
SK1151/3351LT型法蘭式液位變送器,可對各種容器進行的液位和密度測量，有平法蘭和插入式法蘭供選擇，法蘭有3英寸或4英寸，規(guī)格有1501b和3001b的法蘭，也可根據(jù)用戶定制法蘭，法蘭膜片材料可選。具體尺寸請咨詢銷售部或參看本公司相關樣冊。

雙法蘭變送器測量液位差壓的結構型式：.
（1）有些介質(zhì)用保溫的導壓管引出仍要結晶時可用雙法蘭差壓變送器進行測量。根據(jù)介質(zhì)結晶嚴重程度不同，可分別采用：
雙法蘭液位變送器法蘭結構型式
a、雙平法蘭型液位變送器
b、一平一插入筒型法蘭液位變送器
c、雙插入筒型法蘭液位變送器測量如圖：

由于兩個法蘭安裝時有高度差，故調(diào)整時應加遷移。負壓遠傳法蘭在上方加負遷移，計算方法如下：
量　　程：P=r
負遷移量：B=r₀h-rH₀
式中r-被測介質(zhì)比重r0-硅油比重0.97g/cm³
例：已知H=800mm，H0=250mm，h=1300mm，r=1.2g/cm³
量　　程：P=r·H=1.2×800=960mmH2O
負遷移量：B=r₀h-rH₀=0.97×1300-1.2×250=961≈960mmH20
安裝前應將量程調(diào)整到-960~0mmH20
（2）液體分界面測量
正壓側受力：PH=r₁(H₀+H₁+H-H₂)+r₂(H₂+h₀)
負壓側受力：PL= r₁H₀+r₀(H₁+H+h₀)
差　　壓：△P=P H-P L=r₁（H₁+H）+r₂h₀-r（H₁+H+h₀）+（r₂-r₂）H2
遷移量：B=r₁(H₁+H)+r₂h₀-r₀(H₁+H+h₀)
量　　程：P=（r₂-r₂）H
其中r₀-硅油比重H-高分界面高度。

（3）用雙法蘭差壓變送器測流量
對不能用導壓管引出的介質(zhì)，可用雙法蘭差壓變送器進行流量測量，其裝置見下圖，測量水平管道時，兩法蘭同在一水平面上，不存在液位差，不考慮遷移，測量垂直管道是，始終承受（r-r₀）H的液位壓差故儀表應有（r-r₀）H正遷移量。