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壓力變送器的應(yīng)用

時(shí)間:2019/4/4閱讀:772
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壓力被認(rèn)為是一種基本測(cè)量,因?yàn)樗诙鄠€(gè)過(guò)程應(yīng)用中用于測(cè)量不同的過(guò)程變量,例如:壓力,壓差,流量,液位,密度等,下面為大家介紹一些壓力變送器的應(yīng)用。

  

壓力變送器應(yīng)用

 

  1.1差壓

 

  差壓是某個(gè)壓力值和參考?jí)毫χg的大小差異。在某種意義上,壓力也可以被認(rèn)為是差壓,具有全真空或零值作為參考?jí)毫Α1韷阂部梢员徽J(rèn)為是壓差,因?yàn)樵诒韷合?,大氣壓是參考?jí)毫Α?/p>

 

  1.2流程

 

  差壓變送器的常見(jiàn)應(yīng)用是用于檢測(cè)流量。諸如圖中所示的主要流動(dòng)元件具有內(nèi)部限制。這種限制減小了工藝流過(guò)的管道的橫截面積。這種限制導(dǎo)致流體速度在經(jīng)過(guò)限制時(shí)增加。因此,緊靠限制器上游的流體具有比緊接限制器下游的流體更低的動(dòng)能(速度)。通過(guò)限制的動(dòng)能的這種增加通過(guò)勢(shì)能的相應(yīng)降低(靜壓)來(lái)平衡。放置在限制器兩側(cè)的看到由于流體的勢(shì)能減小而產(chǎn)生的靜壓差。

 

  示例:差壓變送器從上游壓力中減去下游或較小的壓力。該壓力差通常非常低,通常從1“水柱到750”水柱(0.24到186KPa),取決于流體和流速。差壓流量測(cè)量的一般表示如圖2所示。

 

  

 

  通過(guò)流中的障礙物測(cè)量流速的變送器的輸出與流動(dòng)不是線性的。為了使信號(hào)與流動(dòng)成線性關(guān)系,有必要通過(guò)提取壓差信號(hào)的平方根來(lái)執(zhí)行算術(shù)轉(zhuǎn)換。電子差壓變送器可用于儀器內(nèi)置的平方根提取電子設(shè)備。

 

  1.3液位

 

  可以使用差壓式變送器或表壓式變送器進(jìn)行液位測(cè)量。通常,這是基于罐是否向大氣開(kāi)放或是否關(guān)閉來(lái)確定的。

 

  1.3.1水箱

 

  開(kāi)放式水箱液位測(cè)量意味著水箱向大氣開(kāi)放。在敞口罐應(yīng)用中,任何大氣壓力的變化都會(huì)影響罐內(nèi)的過(guò)程流體壓力。在這種類型的液位測(cè)量應(yīng)用中,變送器的低壓側(cè)測(cè)量大氣壓力,從而抵消大氣壓力對(duì)油箱液位的影響。變送器的高壓側(cè)連接到油箱,從而測(cè)量油箱中的實(shí)際液位。
 

  

 

  當(dāng)要測(cè)量的水平是開(kāi)放式水箱時(shí),通常會(huì)指示儀表變送器。它可以是單端口或雙端口,單端口較便宜,但由于所需的壓力范圍較小,因此可能需要雙端口。

 

  DP范圍計(jì)算如下:

 

  下限值=[H2*G1]

 

  上限值=下限值+H1*G1

 

  其中

 

  G1=工藝液體的比重

 

  1.3.2封閉罐

 

  封閉罐應(yīng)用是將罐或容器與大氣密封的地方。當(dāng)過(guò)程流體從罐中填充或排空時(shí),罐內(nèi)的壓力可以從正壓力變?yōu)檎婵?。除非得到補(bǔ)償,否則內(nèi)部罐壓力的這種變化會(huì)直接影響測(cè)量的液位。將差壓變送器的低側(cè)管道安裝到油箱頂部可輕松實(shí)現(xiàn)此目的。
 


 

  干管段計(jì)算

 

  當(dāng)要測(cè)量的水平是閉式水箱時(shí),需要差動(dòng)變送器。DP范圍計(jì)算如下:

 

  下限值=[H2*G1]

 

  上限值=下限值+H1*G1

 

  其中

 

  G1=工藝液體的比重

 

  濕管段計(jì)算

 

  較低的范圍值=[H2*G1]-H4*Gw,

 

  較高的范圍值=較低的范圍值+H1*G1

 

  其中

 

  G1=處理液

 

  Gw的比重=濕腿液的比重

 

  在遠(yuǎn)程密封的情況下,范圍計(jì)算根據(jù)以下公式:

 

  較低的范圍值=H1xSG-H3xSGc,較高的

 

  范圍值=較低的范圍值+H2xSG

 

  其中

 

  SG=處理液的

 

  比重SGc=毛細(xì)管中液體的比重

 

  1.3.3計(jì)算示例

 

  要計(jì)算罐底部的壓力,必須知道h1的值,單位為厘米或英寸(圖5)。例如,如果h1是14“,并且罐中的材料是水,那么我們可以將底部的壓力表示為14”H20。

 

  但如果水箱中的液體不是水,則必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換以在“H20”中。執(zhí)行此操作的公式為:

 

  h=(h“)x(SG)

 

  其中:

 

  h=液體頭,H20

 

  h“=實(shí)際液體頭,以英寸為單位

 

  SG=罐中流體的比重(無(wú)量綱)

 

  比重(SG)是與相同體積的水相比的單位體積液體的相對(duì)重量。例如,汽油的SG約為0.8。因此,一升汽油重量為一升水重量的8/10或80%。

 

  因此,當(dāng)罐中液柱的壓力時(shí),需要識(shí)別液體并獲得其SG。

 

  1.3.4氣泡管液位測(cè)量

 

  液位測(cè)量的另一種方法是借助于氣泡管或氣泡管,圖6.這可以應(yīng)用于開(kāi)放或封閉的罐。

 

  在插入罐中的管道上保持恒定的空氣壓力或與罐內(nèi)容物相容的氣體。隨著液位變化,變送器測(cè)量的背壓是直接液位測(cè)量。優(yōu)點(diǎn)是只有管道材料暴露在過(guò)程中-而不是變送器。但是,該過(guò)程對(duì)通過(guò)它的氣體不敏感。

 

  

 

  DP范圍計(jì)算如下:

 

  下限值=小孔口背壓

 

  上限值=下限值+H1*G1

 

  其中

 

  G1=工藝液體的比重

 

  1.4接口電平測(cè)量

 

  界面水平測(cè)量,即,測(cè)量?jī)煞N分離的液體(例如油和水)之間的界面的液位也可以使用圖7中所示的差壓變送器來(lái)進(jìn)行。

 

  液體1和2具有不同的密度,并且只要罐中的總液位高于頂部,并且只要距離h保持恒定,密度的變化以及因此流體靜壓力將隨界面水平而變化更改。

 

  

 

  該措施既可以應(yīng)用于開(kāi)放式或封閉式罐體,也可以應(yīng)用于清潔或臟污的液體中。選擇合適類型的儀器,包括法蘭安裝或遠(yuǎn)程密封,與液位測(cè)量相同。

 

  DP范圍計(jì)算如下:

 

  下限值=H1*(SG1-SGc)

 

  上限值=下限值+H1*(SG2-SGc)

 

  其中

 

  SG1=較低比重

 

  SGc=毛細(xì)管

 

  SG2中液體的比重=較高比重液體

 

  1.5密度測(cè)量

 

  前述原理導(dǎo)致罐中的密度測(cè)量。在這種情況下,根據(jù)密度的變化,罐中密度變化的均勻液體將在變送器上施加變化的壓力。

 

  只要水平保持在頂部水之上,并且只要h恒定,發(fā)射器將響應(yīng)密度的變化。密度是每單位體積的重量,例如,每立方米千克。如果密度增加,則下部抽頭上的壓力增加,發(fā)射器輸出也增加。通常,如在液位測(cè)量中,使用差壓變送器,因?yàn)榭缇嘞鄬?duì)較低。

 

  

 

  該措施可以應(yīng)用于開(kāi)放式或封閉式罐體,也可以應(yīng)用于清潔或臟污的流體。選擇合適類型的儀器,包括安裝式或遠(yuǎn)程密封,與液位測(cè)量相同。DP范圍計(jì)算如下:

 

  較低的范圍值=H1x(SGpl-SGc)較高的

 

  范圍值=較低的范圍值+H1x(SGph-SGpl))

 

  其中

 

  SGpl=處理液的小比重

 

  SGc=毛細(xì)管

 

  中液體的比重SGph=處理液的大比重

 

  1.6體積(罐內(nèi)產(chǎn)品)

 

  一旦確定了罐中的產(chǎn)品水平,就可以計(jì)算過(guò)程流體的體積。如果體積和測(cè)量水平之間的關(guān)系對(duì)于具有圓柱形狀的罐是線性的,則對(duì)于其他形狀不是這樣。


       以上就是壓力變送器的應(yīng)用。

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