產(chǎn)品詳情
SC-3851DP型帶遠(yuǎn)傳裝置的雙法蘭液位變送器是我公司引進(jìn)國外先金技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)的新型差壓變送器，關(guān)鍵原材料，元器件和零部件均源自進(jìn)口，整機(jī)經(jīng)過嚴(yán)格組裝和測(cè)試，該產(chǎn)品具有設(shè)計(jì)原理先金、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡便等特點(diǎn)。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
由于該雙法蘭液位變送器外觀上完全融合了目前國內(nèi)#為流行，并被廣泛使用的兩種變送器（羅斯蒙特3051與橫河EJA）的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，讓使用者有耳目一新的感覺，同時(shí)與傳統(tǒng)的1151、CECC等系列產(chǎn)品在安裝上可直接替換，有很強(qiáng)的通用性和替代能力。為適合國內(nèi)自動(dòng)化水平的不斷提高和發(fā)展，該系列雙法蘭變送器除設(shè)計(jì)小巧精致外，更推出具有HART現(xiàn)場總線協(xié)議的智能化功能。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
3851DP雙法蘭液位變送器測(cè)量液位在安裝時(shí)，負(fù)壓室應(yīng)安裝在上端，正壓室安裝在下端，儀表本體安裝在中間，這樣變送器就有一個(gè)負(fù)差壓，這個(gè)負(fù)差壓如數(shù)值不大，可用調(diào)零的方法予以去除。但有一定的數(shù)值時(shí)，則可用負(fù)遷移的方法來進(jìn)行消除，應(yīng)該注憊到負(fù)遷移量程的大小只與兩個(gè)法蘭之間的高度之差h及不變液位的高度Ho的大小有關(guān)，而與變送器安裝位置的高低無關(guān)。這里說明點(diǎn)：在市場上，雙法蘭液位變送器和雙法蘭液位計(jì)是屬于同一款產(chǎn)品，只不過因?yàn)殡p法蘭差壓變送器可以測(cè)量液位，所以才有了這款叫法iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
帶遠(yuǎn)傳裝置的雙法蘭液位變送器適用于下列工況：iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1、需要將高溫介質(zhì)與液位變送器隔離。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
2、測(cè)量介質(zhì)對(duì)變送器敏感元件有腐蝕作用。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
3、被測(cè)介質(zhì)由于環(huán)境或溫度變化而固化或結(jié)晶。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
4、更換被測(cè)介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測(cè)量頭iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
5、懸浮液體或高粘度介質(zhì)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
6、測(cè)量頭必須保持清潔衛(wèi)生。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
7、密封壓力容器測(cè)量。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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雙法蘭液位變送器的遠(yuǎn)傳裝置形式有四種： iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1、扁平式遠(yuǎn)傳裝置（標(biāo)準(zhǔn)3″、工作壓力2.5MPa）iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
2、螺紋安裝式遠(yuǎn)傳裝置（#大工作壓力10MPa）iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
3、法蘭安裝式遠(yuǎn)傳裝置iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
4、插入筒式遠(yuǎn)傳裝置（標(biāo)準(zhǔn)3″或4″，工作壓力2.5MPa）iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
本廠生產(chǎn)的SC-3851DP型帶遠(yuǎn)傳裝置的雙法蘭液位變送器是智能型，較以前模擬型的優(yōu)勢(shì)是：iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
很好的測(cè)量性能，用于壓力、差壓、液位、流量測(cè)量iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
數(shù)字精度：±0.25%iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
模擬精度：±0.5%±0.1%F.SiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
全 性 能：±0.25F.SiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
穩(wěn) 定 性：0.25% 60個(gè)月iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
量 程 比：100：1iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
測(cè)量速率：0.2SiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
小型化（2.4kg）全不銹鋼法蘭，易于安裝iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
過程連接與其它產(chǎn)品兼容，實(shí)現(xiàn)#佳測(cè)量iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
shijie上非常好采用H合金護(hù)套的傳感器（轉(zhuǎn)lijishu），實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的冷、熱穩(wěn)定性iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
采用16位計(jì)算機(jī)的智能變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
標(biāo)準(zhǔn)4-20mA，帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，遠(yuǎn)程操控 iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
支持向現(xiàn)場總線與基于現(xiàn)場控制的技術(shù)的升級(jí)。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
SC-3851DP型雙法蘭液位變送器，為避免被測(cè)介質(zhì)直接于變送器的隔離膜片接觸提供了一種可靠的測(cè)量方法。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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注：① 遠(yuǎn)傳差壓變送器的靜壓還取決于選定法蘭的規(guī)格。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
② 遠(yuǎn)傳裝置的工作溫度，由所選擇的灌充液種類確定。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
③ 遠(yuǎn)傳差壓變送器的介質(zhì)溫度影響是指兩側(cè)的遠(yuǎn)傳裝置由室溫開始同時(shí)受到相同的溫度作用，所產(chǎn)生的輸出變化。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
④ 靜壓和溫度影響，均是在#大量程時(shí)測(cè)得。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
⑤ DP型遠(yuǎn)傳差壓變送器兩側(cè)的毛細(xì)管#大長度為7.5米，兩側(cè)長度差為4.5米。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
平法蘭（RFW）遠(yuǎn)傳智能雙法蘭液位變送器 iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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凸法蘭式（EFW）遠(yuǎn)傳智能雙法蘭液位變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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扁平式（PFW）遠(yuǎn)傳雙法蘭液位變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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智能雙法蘭液位變送器選型iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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智能雙法蘭遠(yuǎn)傳差壓變送器是在變送器主體基礎(chǔ)上附加遠(yuǎn)傳裝置的變型產(chǎn)品，所以其選型工作可分二步進(jìn)行：shou先確定變送器主體的類型（DP）、測(cè)量范圍和結(jié)構(gòu)材料，然后按現(xiàn)場的安裝要求確定遠(yuǎn)傳裝置類型和尺寸。由于組成灌充系統(tǒng)的各參數(shù)（如灌充液的工作溫度、粘度和毛細(xì)管的長度）與變送器的性能指標(biāo)密切相關(guān)，因此歸入變送器主體選型范疇，不單好列表選擇。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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雙法蘭液位變送器選型表iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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SC-3051/3851DPiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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遠(yuǎn)傳差壓變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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SC-3051/3851GPiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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遠(yuǎn)傳壓力變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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代碼iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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量程范圍KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-1.3～7.5KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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4iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-6.2～37.4KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-31.1～186.8KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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6iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-117～690KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-345～2068KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-117～690KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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代碼iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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輸出iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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4-20mADC輸出iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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智能式iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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代號(hào)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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法蘭材料iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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22iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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316SSTiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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代號(hào)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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附加功能iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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S1iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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一個(gè)遠(yuǎn)傳裝置iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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S2iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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二個(gè)遠(yuǎn)傳裝置iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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代碼iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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選項(xiàng)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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M1iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-100%線性指示表iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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M2iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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LED顯示表iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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M3iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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LCD顯示表iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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B1iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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管裝彎支架iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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B2iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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板裝彎支架iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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B3iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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管裝平支架iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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隔爆型dⅡBT4iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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本安型iaⅡCT6iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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相關(guān)產(chǎn)品tuijian：單法蘭液位變送器、雙法蘭差壓變送器、差壓式液位計(jì)、iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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雙法蘭液位變送器在化工裝置中的應(yīng)用及優(yōu)化分析iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
摘 要 ：雙法蘭差壓液位計(jì)是化工裝置中較為普遍使用的液位變送器之一，但在實(shí)際應(yīng)用中卻因測(cè)量有誤差等問題影響了生產(chǎn)的正常安全運(yùn)行。通過對(duì)雙法蘭液位計(jì)原理進(jìn)行分析，從雙法蘭液位計(jì)的現(xiàn)場安裝及裝置試運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)的問題入手，對(duì)可能影響雙法蘭液位計(jì)測(cè)量精度的因素分別討論分析，提出了多種解決方案。并根據(jù)問題解決效率及可行性等方面的考慮，#終選定較為合理的解決方案。進(jìn)一步提出雙法蘭液位計(jì)在設(shè)計(jì)選型過程中可能對(duì)實(shí)際安裝或生產(chǎn)帶來的影響。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
差壓液位計(jì)在石油、化工、冶金、電力、食品、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用，通過檢測(cè)液體表壓并將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為 4 ~ 20 mA DC 輸出信號(hào)來反應(yīng)液位高度。在生產(chǎn)裝置中，對(duì)各反應(yīng)器、精餾塔、容器、儲(chǔ)罐等的液位測(cè)量極為關(guān)鍵。
差壓液位計(jì)由于其精度較高、穩(wěn)定性好、易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳、量程、零點(diǎn)外部連續(xù)可調(diào)，因此在化工裝置中是較為成熟的液位測(cè)量變送器之一。尤其以雙法蘭差壓液位計(jì)，因安裝便捷、對(duì)介質(zhì)的清潔度要求較低、適用性強(qiáng)等特點(diǎn) [1]，在化工生產(chǎn)中被廣泛使用。
本文通過對(duì)
雙法蘭液位變送器測(cè)量原理和零點(diǎn)遷移問題的展開，以其在化工裝置安裝及運(yùn)用中產(chǎn)生的問題為例，提出了解決問題的優(yōu)化方案，根據(jù)解決過程中對(duì)問題的分析及#終的優(yōu)化方案，總結(jié)了應(yīng)用雙法蘭差壓液位計(jì)需注意的事項(xiàng)。
1 雙法蘭液位變送器測(cè)量原理及遷移
1.1 測(cè)量原理
雙法蘭液位變送器主要用于密閉受壓容器的液位測(cè)量，其測(cè)量安裝方式如圖 1 所示。變送器的法蘭直接與容器上的法蘭連接，作為敏感元件的測(cè)量頭經(jīng)毛細(xì)管與變送器的測(cè)量室相連通，在膜盒、毛細(xì)管和測(cè)量室所組成的封閉系統(tǒng)內(nèi)充有硅油，作為傳壓介質(zhì)，起到變送器與被測(cè)介質(zhì)隔離的作用。
雙法蘭液位變送器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，膜盒受到介質(zhì)施加的壓力從而產(chǎn)生位移，通過隔離液將測(cè)得的壓力傳送給變送器。該壓力會(huì)使壓力變送器內(nèi)的傳感膜片發(fā)生位移，位移量與測(cè)量壓力成正比，再將位移量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的 4 ~ 20 mA 輸出信號(hào)。
1.2 遷移計(jì)算
在實(shí)際采用雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量時(shí)，往往無法滿足
雙法蘭變送器的正、負(fù)壓室與取壓點(diǎn)在同一水平面上。因此需要對(duì)雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行遷移操作。這里根據(jù)雙法蘭液位計(jì)相對(duì)于容器的安裝位置，對(duì)雙法蘭變送器的量程及遷移量分三種情況進(jìn)行討論。
1.2.1 雙法蘭液位計(jì)安裝于正壓側(cè)下方
當(dāng)雙法蘭變送器安裝在容器較低端法蘭水平線以下時(shí)，安裝位置如圖 2 所示。
假設(shè)工藝介質(zhì)的密度為 ρ，雙法蘭液位計(jì)毛細(xì)管內(nèi)填充液的密度為 ρ0，以及密閉容器中工藝介質(zhì)上方的壓力為 p0。故變送器的量程為 ：
∆p = Hρg （1）
而此時(shí)正壓側(cè)壓力 p+=h2 ρ0 g + p0，負(fù)壓側(cè)壓力p-=h1 ρ0 g + p0，因此該情況下雙法蘭變送器的遷移量 p為 ：
p = p+ -p- = h2 ρ0 g + p0- ( h1 ρ0 g + p0 ) =-Hρ0 g （2）
1.2.2 雙法蘭液位計(jì)安裝于正負(fù)壓側(cè)之間
當(dāng)變送器安裝在容器的正負(fù)壓側(cè)之間時(shí)，安裝位置如圖 3 所示。
此時(shí)變送器的量程仍為 ：
∆p = Hρ g （3）
而正壓側(cè)壓力 p+ = -h2 ρ0 g + p0，負(fù)壓側(cè)壓力
p-=h1 ρ0 g + p0，因此該情況下雙法蘭變送器的遷移量p[2] 為 ：
p = p+-p- = -h2 ρ0 g + p0- ( h1 ρ0 g + p0 ) =-Hρ0 g （4）1.2.3 雙法蘭液位計(jì)安裝于負(fù)壓側(cè)上方
當(dāng)變送器安裝在容器的負(fù)壓側(cè)上時(shí)，安裝位置如圖 4 所示。
此時(shí)變送器的量程仍為 ：
∆p = Hρ g （5）
而正壓側(cè)壓力 p+=-h2 ρ0 g + p0，負(fù)壓側(cè)壓力 p-=
-h1 ρ0 g + p0，因此該情況下雙法蘭變送器的遷移量 p
為 ：
p = p+ - p- = -h2 ρ0 g + p0- ( -h1 ρ0 g + p0 ) =-Hρ0 g （6）
根據(jù)上述計(jì)算，可發(fā)現(xiàn)公式（2）、（4）、（6）結(jié)果均相等�？梢婋p法蘭變送器不同于差壓變送器，其量程和零點(diǎn)遷移量是固定的 [3]。
1.3 遷移方法
1.3.1 根據(jù)計(jì)算公式遷移
根據(jù)工藝提供的參數(shù)，可以得到介質(zhì)的密度等數(shù)據(jù)，通過上述公式計(jì)算得出遷移的數(shù)值進(jìn)行設(shè)置。
1.3.2 現(xiàn)場安裝后零點(diǎn)遷移
零點(diǎn)遷移，即通過遷移彈簧改變雙法蘭變送器的零點(diǎn)，使得被測(cè)液體為零時(shí)，變送器的輸出為起始值（4 mA）。shou先，測(cè)量出設(shè)備正負(fù)取壓點(diǎn)的實(shí)際高度差，根據(jù)液體密度算出#大差壓值，根據(jù)該差壓值設(shè)定變送器的量程。將正壓側(cè)頭道閥關(guān)閉，打開排放閥。通過 475 通訊器現(xiàn)場將此時(shí)的液位設(shè)定在零點(diǎn)。
方法一偏理論計(jì)算，在實(shí)際運(yùn)用中往往因?yàn)楣に噮?shù)（如法蘭開口位置等）與現(xiàn)場實(shí)際情況有所出入，導(dǎo)致存在一定誤差。而方法二根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行遷移設(shè)定，誤差較小。
2 安裝問題分析及解決方案
2.1 安裝問題分析
在某化工裝置的罐區(qū)和主反應(yīng)器上，均采用了雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量。但在安裝過程中發(fā)現(xiàn)，由于現(xiàn)場容器的實(shí)際法蘭開口位置變化或受平臺(tái)影響，出現(xiàn)多個(gè)液位計(jì)負(fù)壓側(cè)法蘭毛細(xì)管設(shè)計(jì)長度過短而導(dǎo)致變送器無法安裝的情況。考慮到項(xiàng)目開車在即，重新選型采購儀表需要一定的周期，無法立刻滿足生產(chǎn)要求，且不利于工程項(xiàng)目成本控制，因此需要對(duì)原有的安裝方案進(jìn)行調(diào)整。
2.2 解決方案
根據(jù)上述分析，可通過適當(dāng)調(diào)整變送器安裝位置來解決該問題。但若變送器安裝位置超出正壓側(cè)一定高度，會(huì)引起負(fù)壓側(cè)上承受負(fù)的落差壓，長期運(yùn)行易導(dǎo)致負(fù)壓側(cè)損壞 [4]，因此通過計(jì)算得出該型號(hào)變送器的一個(gè)合理安裝范圍。在變送器tuijian的安裝范圍之內(nèi)有檢修平臺(tái)或可以安裝變送器的空間，則可以將變送器移至該高度重新安裝，不會(huì)造成變送器的損壞。具體調(diào)整方案如下 ：
（1）對(duì)于罐區(qū)的雙法蘭液位計(jì)，由于儲(chǔ)罐均設(shè)有檢修平臺(tái)，可將變送器移至合適的平臺(tái)安裝。
（2）對(duì)于框架內(nèi)主反應(yīng)器上的雙法蘭液位計(jì)，由于框架層高較高，若將變送器調(diào)整至框架中的上一層，則所需遷移量超出了變送器本身量程的上下限，無法進(jìn)行遷移操作。因此可選取靠近反應(yīng)器正壓側(cè)的框架樓層，在反應(yīng)器周圍的框架基礎(chǔ)上搭設(shè)固定的鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)用于放置變送器，再搭設(shè)配套樓梯供操作人員日常檢修使用。但該方案受到現(xiàn)場情況的制約，部分框架內(nèi)的管道及儀表設(shè)備十分緊湊，沒法提供足夠的空間增加平臺(tái)和樓梯。即使搭設(shè)了鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)樓梯，也會(huì)影響到日后的檢修通道。
（3）部分無法增設(shè)平臺(tái)的變送器可采用從反應(yīng)器負(fù)壓側(cè)引下管線的方法安裝。考慮到該反應(yīng)器在正常工況下不會(huì)滿罐，因此從反應(yīng)器頂部的負(fù)壓側(cè) B引出一段向下的管線，并在適當(dāng)位置 A 重新開口接出法蘭與變送器連接，管線的末端可連至催化劑回收管線或排空。調(diào)整方案如圖 5 所示。
由圖 5 可見，原本應(yīng)連接在 B 處的變送器負(fù)壓側(cè)改為連接至同一管線上的 A 法蘭處，上、下法蘭間長度縮短可確保變送器順利安裝。根據(jù)連通器原理，在同一管線上的氣壓處處相等。雖然變送器膜片法蘭安裝由平裝變?yōu)閭?cè)裝以及氣體的重力勢(shì)能因素會(huì)導(dǎo)致一部分誤差，但 A 處與 B 處的壓力基本可作為相等。
該方案中將變送器負(fù)壓側(cè)安裝在 A 處只會(huì)給測(cè)量帶來極小的誤差，不僅經(jīng)濟(jì)快捷，而且改動(dòng)較小，可行性高。
3 應(yīng)用實(shí)例分析及優(yōu)化方案
雙法蘭液位計(jì)是差壓變送器的一種，但相較于配導(dǎo)壓管的差壓變送器，雙法蘭液位計(jì)在工廠的實(shí)際應(yīng)用中有諸多優(yōu)點(diǎn)。以下以某化工裝置為例進(jìn)行分析。
3.1 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
通�；ぱb置中使用配導(dǎo)壓管的差壓變送器進(jìn)行液位測(cè)量及控制較為普遍，在該化工裝置中的丁醇精餾塔上也用了普通的差壓液位計(jì)。設(shè)計(jì)之初，考慮到該精餾塔內(nèi)不存在高壓、高溫、顆粒狀介質(zhì)等狀況，因此未在差壓液位計(jì)的正、負(fù)壓室后設(shè)計(jì)隔離罐。在投料試車熱運(yùn)行階段發(fā)現(xiàn)負(fù)壓側(cè)常出現(xiàn)積液情況。經(jīng)過分析，認(rèn)為造成問題的原因?yàn)樗䞍?nèi)蒸出餾分會(huì)帶有一定水分，這些水分在負(fù)壓側(cè)遇冷，又無法通過壓差吸回塔內(nèi)，因此形成凝液積攢在負(fù)壓側(cè)。這導(dǎo)致變送器產(chǎn)生虛假高液位，需頻繁人工打開導(dǎo)淋閥排放凝液，給生產(chǎn)造成一定不便，帶來不安全因素。
為了解決該問題，后期只能采用諸如增加伴熱，隔離罐等方法解決。若采用雙法蘭液位計(jì)，變送器與被測(cè)設(shè)備之間使用毛細(xì)管連接，就能很好地避免該問題的發(fā)生。并且由于毛細(xì)管與變送器形成了密封系統(tǒng)，相較于差壓式變送器還可以有效地消除導(dǎo)壓管可能產(chǎn)生的工藝介質(zhì)泄露，也可免去頻繁向與差壓變送器配套的隔離罐中補(bǔ)充隔離液的繁瑣。
3.2 問題實(shí)例分析及方案優(yōu)化
在該化工裝置試運(yùn)行期間，發(fā)現(xiàn)雙法蘭液位計(jì)與現(xiàn)場磁翻板液位計(jì)存在 15 % 左右的測(cè)量誤差。在對(duì)現(xiàn)場磁翻板進(jìn)行檢查及通過前后工藝參數(shù)進(jìn)行計(jì)算后，初步判斷為雙法蘭液位計(jì)讀數(shù)有誤差。故障原因分析過程如下 ：
（1）測(cè)量法蘭問題 ：對(duì)變送器法蘭膜盒進(jìn)行外觀檢查，判斷是否存在膜盒凸起等損壞情況。若膜盒因處于過壓環(huán)境而出現(xiàn)表面凹凸不平，則極有可能造成變送器測(cè)量誤差甚至損壞。
（2）變送器故障 ：將兩片法蘭置于同一水平面上，檢查變送器讀數(shù)是否為 0，判斷是否存在變送器故障。
（3）變送器設(shè)置問題 ：使用 475 通訊器對(duì)變送器進(jìn)行通訊，檢查變送器的參數(shù)是否有誤，尤其是零點(diǎn)以及量程設(shè)置是否正確。
（4）DCS 組態(tài)設(shè)置：對(duì) DCS 系統(tǒng)組態(tài)進(jìn)行檢查，確認(rèn)非系統(tǒng)運(yùn)行顯示故障或參數(shù)設(shè)置問題。
（5）工藝問題 ：判斷是否由于操作原因或工藝條件發(fā)生變化導(dǎo)致的誤差。
經(jīng)過對(duì)以上原因的反復(fù)檢查，排除了以上 5 條故障原因，考慮造成誤差的原因?yàn)殡p法蘭液位計(jì)毛細(xì)管引發(fā)的故障。
經(jīng)分析，雙法蘭液位計(jì)毛細(xì)管可能引發(fā)誤差的原因如下 ：
（1）毛細(xì)管外部受損導(dǎo)致充灌液泄漏
毛細(xì)管通常被固定在反應(yīng)器的外部，且本身材質(zhì)硬度不高，極易在使用過程中受外力沖力發(fā)生折斷、碎裂。因?yàn)槊?xì)管直徑較小，若出現(xiàn)折損現(xiàn)象不易察覺，導(dǎo)致毛細(xì)管中的充灌液泄露，使得雙法蘭變送器的測(cè)量出現(xiàn)誤差。
經(jīng)檢查，現(xiàn)場并未發(fā)現(xiàn)雙法蘭變送器毛細(xì)管出現(xiàn)明顯傷痕及泄漏。但為防止毛細(xì)管因風(fēng)產(chǎn)生振蕩或受到外部重物撞擊受損，應(yīng)將過長的毛細(xì)管進(jìn)行捆綁并固定在反應(yīng)器上的金屬框架或支撐上，并用角鋼對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。
（2）毛細(xì)管內(nèi)填充液特性
毛細(xì)管內(nèi)的填充液會(huì)隨溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮，因此填充液的物理特性與體積會(huì)影響雙法蘭變送器的性能。工藝過程溫度或環(huán)境溫度變化都會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)管內(nèi)填充液的熱脹冷縮現(xiàn)象，填充體積發(fā)生變化，從而引起變送器測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)部壓力的變化。因此，所選擇填充液的特性也會(huì)影響測(cè)量精度。
通常選用的填充液主要有甲基硅油（D.C.200）、氟油、鹵化烴、乙二醇與水等。填充液會(huì)隨溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮從而改變其體積大小，填充液特性之一的熱膨脹系數(shù)會(huì)決定其體積的變化量。因此選擇具有較小熱膨脹系數(shù)的填充液將大幅減少溫度所帶來的測(cè)量誤差。常用的幾種填充液物理特性見表 1。
同時(shí)，若填充液體積越大，熱膨脹對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響將會(huì)越大。因此需要對(duì)填充液的體積進(jìn)行控制。通過#大限度地減少毛細(xì)管的長度和內(nèi)徑，使得填充液的體積盡可能地小，以避免因溫度變化產(chǎn)生的測(cè)量誤差。
在該項(xiàng)目中，雙法蘭變送器毛細(xì)管內(nèi)采用了甲基硅油作為充灌液。甲基硅油的密度是隨溫度產(chǎn)生變化的。考慮工地現(xiàn)場位于北方且試運(yùn)行期為 1 月份，夜間可能會(huì)出現(xiàn) -10 ℃以下的極端氣溫，因此毛細(xì)管中填充液的密度可能會(huì)產(chǎn)生變化。根據(jù)式（2），差壓值為 -Hρ0 g，當(dāng)極端溫度降至 -10 ℃時(shí)，根據(jù)表 1 可知，甲基硅油的比重 ρ0 將會(huì)從 1.07降至 0.93，因此會(huì)產(chǎn)生 13 % 左右的誤差�，F(xiàn)場通過HART 475 對(duì)該雙法蘭變送器將變送器重新校零后，誤差消失。
根據(jù)上述分析，環(huán)境溫度的變化會(huì)導(dǎo)致雙法蘭液位計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生誤差。為了盡量降低這種極端低溫或極大溫差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，采取了對(duì)雙法蘭液位計(jì)的毛細(xì)管增加保溫伴熱的措施，減少了毛細(xì)管內(nèi)充灌液受到環(huán)境溫度的影響。
3.3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
雙法蘭液位計(jì)雖為普通常見的測(cè)量儀表，但在安裝與實(shí)際運(yùn)行過程中還是存在諸多問題，通過對(duì)這些問題的分析，得出今后在處理雙法蘭變送器時(shí)，需注意如下幾個(gè)方面 ：
（1）變送器適宜的安裝位置可以通過計(jì)算得出，但實(shí)際安裝情況下需要重新考慮場地、反應(yīng)器安裝位置及反應(yīng)塔上平臺(tái)位置等因素。根據(jù)實(shí)際情況選擇變送器的安裝位置時(shí)，盡可能使得變送器安裝在變送器正壓側(cè)下方位置，以保護(hù)膜頭不受損。
（2）當(dāng)測(cè)量容器放置在非格柵板鋪平臺(tái)的構(gòu)筑物上，需考慮上下法蘭的安裝問題。應(yīng)預(yù)先留好足夠大的板面穿孔或利用容器與平臺(tái)的間隙，使得法蘭頭可以通過穿孔和間隙安裝到反應(yīng)器指定的法蘭接口上。
（3）毛細(xì)管需要進(jìn)行額外的保護(hù)，以免在操作過程中因外力受到損壞，通常應(yīng)將過長的毛細(xì)管捆綁固定并采用角鋼進(jìn)行保護(hù)。
（4）工藝過程溫度及環(huán)境溫度的變化都有可能影響毛細(xì)管內(nèi)充灌液的密度，從而給測(cè)量帶來誤差。因此，當(dāng)工藝過程溫度及環(huán)境溫度過高或過低時(shí)，應(yīng)考慮毛細(xì)管內(nèi)充灌液的膨脹特性，若接液溫度過高而導(dǎo)致充灌液受熱膨脹超過一定極限后，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量壓力值改變，產(chǎn)生巨大誤差。需要根據(jù)過程溫度選擇性質(zhì)合適的充灌液，并適當(dāng)?shù)卦黾颖馗魺岽胧?/div>
（5）當(dāng)測(cè)量罐內(nèi)是真空時(shí) [5]，由于充灌液中所含有的空氣會(huì)在真空?qǐng)龊现邪l(fā)生體積膨脹，這種體積膨脹會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力值，這個(gè)壓力值作用在測(cè)量系統(tǒng)中即會(huì)導(dǎo)致差壓值產(chǎn)生誤差。此外，充灌液在負(fù)壓狀況下的沸點(diǎn)也會(huì)降低，若工藝溫度高于此沸點(diǎn)，部分充灌液氣化會(huì)產(chǎn)生氣化壓力，也可能產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此，真空?qǐng)龊系碾p法蘭液位計(jì)與普通選型不同，需要重新考慮合適的毛細(xì)管充灌液、變送器結(jié)構(gòu)與安裝形式。
（6）變送器的響應(yīng)時(shí)間受變送器毛細(xì)管的內(nèi)直徑、填充液的黏度以及毛細(xì)管長度三個(gè)因素影響�？s小毛細(xì)管的內(nèi)直徑、采用黏度較大的填充液、增加毛細(xì)管長度會(huì)降低變送器的響應(yīng)時(shí)間，反之則會(huì)加快變送器的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)測(cè)量罐體較大且液位變化緩慢時(shí)響應(yīng)時(shí)間可以適當(dāng)較長，而當(dāng)測(cè)量罐體積狹小或內(nèi)部反應(yīng)劇烈時(shí)，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)盡量快速。根據(jù)所屬工況對(duì)變送器毛細(xì)管進(jìn)行選擇，確保該變送器的響應(yīng)時(shí)間可以滿足測(cè)量的需要。
4 結(jié)束語
雙法蘭液位計(jì)雖為普通常見的測(cè)量儀表，但如果對(duì)選型、安裝和應(yīng)用的一些關(guān)鍵因素考慮不周，在使用過程中仍會(huì)存在問題。筆者認(rèn)為設(shè)計(jì)初期若能充分考慮到過程溫度、壓力、介質(zhì)和環(huán)境因素及安裝條件等可能給測(cè)量精度、穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命帶來影響的因素，尤其是可能產(chǎn)生的極端情況，就會(huì)避免一些在安裝和投用過程中可能產(chǎn)生的問題，為裝置的安全、穩(wěn)定和長周期運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。
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