密闭压力容器液位测量使用法兰差压变送器时的现场校准
发布时间：2022-12-12 10:17:33来源：hseauto.cn来源：..
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近年来,我公司承担的化工、石油等工程中,采用法兰差压变送器做传感器,进行密闭式压力容器的液位测量及控制系统的比例很大。正确地进行现场校准,关系到仪表系统的检测精度与可靠性。下面介绍工程中较常见的几种液位测量、控制系统的现场调试校准方法。
1 密闭压力容器单法兰变送器液位测量
密闭容器单法兰变送器液位测量系统现场校准，方法基本与常压容器单法兰变送器液位系统测量相同，仅差别在：须将变送器低压侧螺纹口接引压管与容器顶部相通,以抵消容器压力P容的影响,见图1。
(1)密闭容器单法兰变送器液位测量系统校准。
①密闭容器单法兰变送器液位测量系统承压分析：
当液位上限时,变送器正压室承压PH为：PH=P容+h×ρ
式中:h为液位高度(mm)；
ρ为物料比重(g/cm3)；
P容为密闭容器压强(MPa)。
当液位上限时,变送器负压室承压PL为：PL=P容。
单法兰变送器正、负压室差压即为液体重度压力：△P=PH-PL=h×ρ。
②单法兰变送器正压室输入静压为0至 h×ρ(mmH2O),调整变送器的“零点”“量程”，使变送器输出0至100%(4mA～20mA)。系统即可投入运行。
(2)现场校准注意事项。①变送器若异位安装,要考虑零点迁移；变送器下移，要零点正迁，变送器上移，要零点负迁。②变送器法兰垂直安装的,就要垂直校验，水平安装的就要水平校验，否则会增加附加误差。
2 密闭压力容器远传式双法兰毛细管远传变送器液位测量
化工生产中，压力容器液位测量常采用双法兰毛细管远传变送器。用充液毛细管远传信号并隔离某些对测量有影响的工艺介质。双法兰变送器安装方式如图2示。双法兰毛细管远传变送器负压室(L侧法兰)安装于容器上部,取容器压力信号。正压室(H侧法兰)安装于容器下部,取容器压力信号和物料重力信号之和。
(1)双法兰安装高度差产生的附加误差。远传式双法兰变送器现场校验，要考虑双法兰安装高度差产生的附加误差：传毛细管内注入硅油填充液，填充液对变送器负压室的静压为：PL=h1×ρ充填充液对变送器正压室的静压为：PH=h2×ρ充。
式中:PL为负压室充液静压；
PH为正压室充液静压；
h1为L侧法兰毛细管垂直高度(mm)；
h2为H侧法兰毛细管垂直高度(mm)；
ρ充为充液比重。
可见:变送器因毛细管充液高度不一致产生了初始负差压△P0；
△P0=(h1-h2)×ρ充=△h×ρ充
式中:△h为双法兰安装高度差h1－h2(mm)。
这个初始负差压△P0在现场校验时,要采用负迁移零点方法,消除其影响。
(2)密闭容器远传式双法兰变送器液位测量系统现场校准。
1)现场校准时,应先将双法兰变送器L侧法兰,按实际安装位置就位固定,变送器就位于安装支架上,将H侧法兰接好试验管路,并将其按实际安装标高放置。这样量程和零点的校准比较简单、准确。
2)现场校准步骤。以图3示某化工厂储罐为例:密闭容器测量范围x=1800mm, L侧法兰毛细管垂直高h1=2500mm、H侧法兰毛细管垂直高h2=200mm,物料比重ρ=1.15,校准步骤如下。
①L侧法兰就位于容器顶部,H侧法兰按安装标高放置,变送器就位。
②打开变送器后盖,将迁移插头由无迁移改为负迁移位置。
③变送器L侧法兰(负压室)在此时,因双法兰安装高度差h1-h2(mm)。承受初始负差压(△P0=△h×ρ充),约2300mmH2O,调整“零点”,在负迁移作用下变送器输出0%(4mA)。
④H侧法兰(变送器正压室)输入静压 PH=x(mm)×ρ物。
当满量程时:x=1800mm,PH=1800×1.15=2070mmH2O。
调整变送器“量程”,对应变送器输出100%(20mA)。反复几次调整,使测量范围x在0～1800mm高度变化时,变送器输出0～100%(4mA～20mA)。如图3所示。
⑤校准后的变送器,在安装H侧法兰后,应再检查一下零点,修正因H侧法兰毛细管微小高度变化引起的零点飘移。“量程”不可再调整。
3 结语
工程压力容器的法兰差压变送器液位测量系统,采用上述方法进行的液位测量及控制系统的现场校准,仪表系统的检测精度可以达到0.5%的满量程误差要求。控制系统运行可靠。法兰变送器校验时,最好使法兰在水平位置进行,以免因液压头变化,重迁零点,以保证测量精度。
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