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Technical articles法國KIMO凱茂差壓變送器工作原理
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差壓變送器工作原理:被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室,作用在δ元件的兩側隔離膜片上,通過(guò)隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。
當兩側壓力不一致時(shí),致使測量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側電容量就不等,通過(guò)振蕩和解調環(huán)節,轉換成與壓力成正比的信號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同,所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。
A/D轉換器將解調器的電流轉換成數字信號,其值被微處理器用來(lái)判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外,它進(jìn)行傳感器線(xiàn)性化。重置測量范圍。工程單位換算、阻尼、開(kāi)方,傳感器微調等運算,以及診斷和數字通信。
法國KIMO凱茂差壓變送器工作原理差壓變送器的特點(diǎn):
差壓變送器用于測量液體、氣體和蒸汽的液位、密度和壓力,然后將其轉變成4- 20mA DC的電流信號輸出。
差壓變送器利用差動(dòng)電容檢測原理將差壓轉換為電信號。該變送器具有堅固耐振、量程、零點(diǎn)、阻尼現場(chǎng)連續可調。精確度高、穩定性好等特點(diǎn)。使用對象:液體、氣體和蒸汽。
差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出標準信號(如4~20mA,1~5V)。差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口,差壓變送器一般分為正壓端和負壓端,一般情況下,
差壓變送器正壓端的壓力應大于負壓段壓力才能測量?! ⊥ǔ毫ψ兯推饔袎鹤枋?電容式2類(lèi),二、差壓變送器在油庫計量中的應用
1引言 在目前的油庫油罐液位的測量設計中,差壓變送器比較流行的是采用雷達液位計或浮球、浮標、鋼帶式液位計等。雷達液位計雖然精度高但成本也高,而浮標、浮球等液位計,安裝、維護比較麻煩。差壓式液位計,在鍋爐汽包等密閉容器中應用廣泛,但測量結果并非真正液位,因此在油罐液位測量的設計鮮有應用。其實(shí)油庫油罐的精確液位,并不十分重要,用戶(hù)實(shí)際要了解的并不是液位,而是通過(guò)測量液位來(lái)了解油罐中油品的實(shí)際數量(即噸數),從而防止滿(mǎn)溢。由此分析采用差壓法來(lái)測液位(實(shí)際為噸數)也不失為一個(gè)好的選擇。因為目前差壓變送器的應用十分成熟,象1151、3051以及EJA等差壓變送器,技術(shù)十分完善,精度可達0.075級,而且價(jià)格大幅下跌,性能價(jià)格較高。
2差壓變送器的設計原理 顧名思義差壓變送器所測量的結果是壓力差,即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形,其截面圓的面積S是不變的,那么,重量G=△P·S=ρg△h·S,S不變,G與△P成正比關(guān)系。即只要準確地檢測出△P值,與高度△h成反比,在溫度變化時(shí),雖然油品體積膨脹或縮小,實(shí)際液位升高或降低,所檢測到的壓力始終是保持不變的。如果用戶(hù)需要顯示實(shí)際液位,也可以引入介質(zhì)溫度補償予以解決。
3差壓變送器的實(shí)際應用 在溫州新世紀油庫項目,筆者將此思路應用到實(shí)際設計中?! ≡O計條件:
2000m3油罐,直徑d=14.5m,高度就可以得到實(shí)際油品的庫存量G,從公式還可知其密度ρh=14m?! ∫淮伪恚?151LT法蘭式隔爆差壓變送器,選用法蘭式是防止罐底臟物沉淀而堵塞引壓管,變送器量程0~140kPa?! 《伪恚哼x用WP系列智能光柱顯示報警儀,萬(wàn)能信號輸入,可任意改變量程,用光柱顯示液位,用數字顯示油品的噸數。以6#罐為例,S=π×r2=3.14×7.252=165m2,高為14m?! ≡谟凸揄敳?,差壓變送器設計一套液位報警裝置,防止油品滿(mǎn)溢,作為雙保險。在應用中由于測量值直接為噸數,故油罐不論貯存何種油品,二次表顯示的值是油罐內油品的噸數,避免了需要測定密度進(jìn)行換算的麻煩?! 〔顗鹤兯推饕话闱闆r油品出入庫往往是采用泵輸送經(jīng)過(guò)橢圓齒輪流量計計量,由于流量計的精度有限,最高也只有0.2級,差壓變送器還需測密度計算,其結果往往有些出入,從而造成計量糾紛?,F在因為油罐測量的結果為噸數,而且精度可達到0.2級甚至0.1級,因此,與容積式流量計相比,差壓變送器計量結果更準確。雖然在小數量的油品出入庫時(shí),由于分辨率的原因,測量的結果絕對誤差較大,但在大數量的油品出入庫時(shí),其較高的精度和較小的相對誤差,差壓變送器是其它計量手段所比擬的,特別適合月度、季度、年度的盤(pán)存。實(shí)踐表明其主要優(yōu)點(diǎn)有:
①安裝維護簡(jiǎn)單方便;
②讀數直觀(guān)直接明確,可直接讀出油品的庫存量;
③免除了密度的測定和換算。
4差壓變送器的注意問(wèn)題
(1)設計和安裝時(shí)應考慮油罐底部的取壓開(kāi)孔盡可能放低,以消除溫度變化而造成的誤差,必要時(shí)引入溫度補償。
(2)在油罐的罐體水平截面不等的情況下(如上小下大),要考慮補償措施。如二次表選用WP-H80系列液位-容量控制儀。
(3)為達到一定精度,如油罐頂部裝有呼吸閥時(shí),必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對敞口油罐或精度要求不高時(shí),可直接采用壓力變送器以方便安裝。
(4)二次表盡量采用智能表,可方便改變量程,實(shí)現溫度補償等。
差壓變送器是一種測量差壓值的差壓式變送器,用于測量液體、氣體或蒸汽的液位的差壓,然后將差壓信號轉變成4~20mADC信號輸出。再通過(guò)顯示儀表將差壓值顯示出來(lái)?! 〔顗鹤兯推髟谌粘J褂弥械淖⒁馐马棧?/p>
1:切勿用高于36V電壓加到變送器上,導致變送器損壞;2:切勿用硬物碰觸膜片,導致隔離膜片損壞;
3:被測介質(zhì)不允許結冰,否則將損傷傳感器元件隔離膜片,導致變送器損壞,必要時(shí)需對變送器進(jìn)行溫度保護,以防結冰;4:在測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時(shí),其溫度不應超過(guò)變送器使用時(shí)的極限溫度,高于變送器使用的極限溫度必須使用散熱裝置;