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浅谈压力变送器的压力、压差、流量、液位以及密度6个应用

来源:幸运飞艇冠军计算公式上海自动化仪表有限公司作者:发表时间:2018-12-20 08:46:39

1、压力
      压力被认为是一种基本测量,因为它在多个过程应用中用于测量不同的过程变量,例如:压力,压差,流量,液位,密度等。
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压力变送器应用
2、差压
      差压是某个压力值和参考压力之间的大小差异。在某种意义上,绝对压力也可以被认为是差压,具有全真空或零绝对值作为参考压力。表压也可以被认为是压差,因为在表压下,大气压是参考压力。
3、流量
      差压变送器的常见应用是用于检测流量。诸如图4-1中所示的主要流动元件具有内部限制。这种限制减小了工艺流过的管道的横截面积。这种限制导致流体速度在经过限制时增加。因此,紧靠限制器上游的流体具有比紧接限制器下游的流体更低的动能(速度)。通过限制的动能的这种增加通过势能的相应降低(静压)来平衡。放置在限制器两侧的龙头看到由于流体的势能降低而产生的静压差。
      示例:差压变送器从上游压力中减去下游或较小的压力。该压力差通常非常低,通常从1“水柱到750”水柱(0.24到186KPa),取决于流体和流速。差压流量测量的一般表示如图2所示。
总厂2-2.jpg
 
      通过流中的障碍物测量流速的变送器的输出与流动不是线性的。为了使信号与流动成线性关系,有必要通过提取压差信号的平方根来执行算术转换。电子差压变送器可用于仪器内置的平方根提取电子设备。
4、液位
      可以使用差压式变送器或表压式变送器进行液位测量。通常,这是基于罐是否向大气开放或是否关闭来确定的。
打开水箱
      开放式水箱液位测量意味着水箱向大气开放。在敞口罐应用中,任何大气压力的变化都会影响罐内的过程流体压力。在这种类型的液位测量应用中,变送器的低压侧测量大气压力,从而抵消大气压力对油箱液位的影响。变送器的高压侧连接到油箱,从而测量油箱中的实际液位。
总厂2-2.jpg
 
图3打开水箱液位测量
      当要测量的水平是开放式水箱时,通常会指示仪表变送器。它可以是单端口或双端口,单端口较便宜,但由于所需的压力范围较小,因此可能需要双端口。
DP范围计算如下:
      下限值= [H2 * G1] 
      上限值=下限值+ H1 * G1
其中
      G1 =工艺液体的比重
封闭罐
      封闭罐应用是将罐或容器与大气密封的地方。当过程流体从罐中填充或排空时,罐内的压力可以从正压力变为真空。除非得到补偿,否则内部罐压力的这种变化会直接影响测量的液位。将差压变送器的低侧管道安装到油箱顶部可轻松实现此目的。
总厂2-4.jpg
 
当要测量的水平是闭式水箱时,需要差动变送器。DP范围计算如下:
      下限值= [H2 * G1] 
      上限值=下限值+ H1 * G1
其中
      G1 =工艺液体的比重
      较低的范围值= [H2 * G1] - H4 * Gw,
      较高的范围值=较低的范围值+ H1 * G1
其中
      G1 =处理液
      Gw的比重=湿腿液的比重
在远程密封的情况下,范围计算根据以下公式:
      较低的范围值= H1 x SG - H3 x SGc,较高的
      范围值=较低的范围值+ H2 x SG
其中
      SG =处理液的
      比重SGc =毛细管中液体的比重
计算示例
      要计算罐底部的压力,必须知道h1的值,单位为厘米或英寸(图5)。例如,如果h1是14“,并且罐中的材料是水,那么我们可以将底部的压力表示为14”H 2 0。
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但如果水箱中的液体不是水,则必须进行转换以在“H 2 0 ”中指定。执行此操作的公式为:
      h =(h“)x(SG)
哪里:
      h =液体头,H 2 0
      h“=实际液体头,以英寸为单位
      SG =罐中流体的比重(无量纲)
      比重(SG)是与相同体积的水相比的单位体积液体的相对重量。例如,汽油的SG约为0.8。因此,一升汽油重量为一升水重量的8/10或80%。
      因此,当指定罐中液柱的压力时,需要识别液体并获得其SG。
气泡管液位测量
      液位测量的另一种方法是借助于气泡管或气泡管,图6.这可以应用于开放或封闭的罐。在插入罐中的管道上保持恒定的空气压力或与罐内容物相容的气体。随着液位变化,变送器测量的背压是直接液位测量。优点是只有管道材料暴露在过程中 - 而不是变送器。但是,该过程对通过它的气体不敏感。
总厂2-6.jpg
 
DP范围计算如下:
      下限值=最小孔口背压
      上限值=下限值+ H1 * G1
其中
      G1 =工艺液体的比重
5、接口电平测量
      界面水平测量,即,测量两种分离的液体(例如油和水)之间的界面的液位也可以使用图7中所示的差压变送器来进行。
      液体1和2具有不同的密度,并且只要罐中的总液位高于顶部龙头,并且只要距离h保持恒定,密度的变化以及因此流体静压力将随界面水平而变化。更改。
总厂2-7.jpg
 
      该措施既可以应用于开放式或封闭式罐体,也可以应用于清洁或脏污的液体中。选择合适类型的仪器,包括法兰安装或远程密封,与液位测量相同。
DP范围计算如下:
      下限值= H1 *(SG1 - SGc)
      上限值=下限值+ H1 *(SG2 - SGc)
其中
      SG1 =较低比重
      SGc =毛细管
      SG2 中液体的比重=较高比重液体
6、密度测量
      前述原理导致罐中的密度测量。在这种情况下,根据密度的变化,罐中密度变化的均匀液体将在变送器上施加变化的压力。
      只要水平保持在顶部水龙头之上,并且只要h恒定,发射器将响应密度的变化。密度是每单位体积的重量,例如,每立方米千克。如果密度增加,则下部抽头上的压力增加,发射器输出也增加。通常,如在液位测量中,使用差压变送器,因为跨距相对较低。
总厂2-8.jpg
 
      该措施可以应用于开放式或封闭式罐体,也可以应用于清洁或脏污的流体。选择合适类型的仪器,包括安装式或远程密封,与液位测量相同。DP范围计算如下:
      较低的范围值= H1 x(SGpl - SGc)较高的
      范围值=较低的范围值+ H1 x(SGph - SGpl))
其中
      SGpl =处理液的最小比重
      SGc =毛细管
      中液体的比重SGph =处理液的最大比重
体积(罐内产品)
      一旦确定了罐中的产品水平,就可以计算过程流体的体积。如果体积和测量水平之间的关系对于具有圆柱形状的罐是线性的,则对于其他形状不是这
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