双法兰液位计原理及调试.docx

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双法兰液位计原理及调试

摘要

双法兰液位计在工业中起着非常重要的作用，本文通过对具体的工作原理及构造、以及安装调试的步骤进展阐述，结合现场使用情况来进一步说明双法兰液位计的特点，它测量时介质比拟单一，不能测混合物、结晶等凝聚物块，膜盒是它最重要的局部，化工生产维修时要保护好膜盒，必要时加装膜盒盖子。

关键词：

双法兰液位计；膜盒

Abstract

Doubleflangedliquidlevelgaugeplaysaveryimportantroleintheindustry,thisarticlethroughtothespecificworkingprincipleandstructure,andelaboratestheinstallationanddebuggingsteps,binedwiththesiteusagetofurtherillustratethecharacteristicsofdoubleflangelevelgauge,itmeasuredmediumisasingle,cannotmix,crystallization,suchascondensedpiece,bellowsisthemostimportantpartofit,thechemicalproductionmaintenancetoprotectthebellows,ifnecessary,addmembraneliftedthelid.

Keywords:

doubleflangelevelgauge,bellows

一、概述

我公司使用的单、双法兰差压式液位变送器由横河和霍尼韦尔两厂家生产，其中，单法兰差压式液位变送器用在灌区，双法兰差压式液位变送器分别用在气化和合成。

本规程只是作为检修单、双法兰差压式液位变送器的通用规程，在检修时还应参考相应的变送器说明书。

二、原理

单、双法兰式差压变送器由差压变送器、毛细管和带密封隔膜的法兰组成。

密封隔膜的作用是防止管道中的介质直接进入差压变送器，它与变送器之间是靠注满液体（一般采用硅油）的毛细管连接起来的，当膜片受压后产生微小变形，变形位移或频率通过毛细管的液体传递给变送器，由变送器处理后转换成输出信号。

三、外观检查

3.1.法兰检查：

检查法兰与设备连接局部的密封是否良好；法兰与毛细管、毛细管与变送器的连接局部及毛细管本身是否有液体泄漏；法兰膜片有无变形、损伤、腐蚀、结垢等不良情况。

3.2.变送器检查：

检查变送器外壳有无损伤、腐蚀和其他故障，发现问题及时处理。

四、验收

1.翻开变送器外盖，先检查密封圈有无损坏，如果损坏要及时更换；检查电路板及其他元器件是否良好。

2．检查变送器接线情况是否良好。

3．断开电源，卸下接线，进展绝缘电阻检查，用500V兆欧表检查变送器接线端子与外壳间的绝缘电阻，该电阻值应大于20MΩ以上。

五、调试校验

为了保证法兰式差压变送器的测量精度，不能拆开毛细管，所以校验变送器时要与法兰一起校验;在安装前，可用气压模拟信号与HART通讯器进展校验。

零点和量程调整步骤：

调整零点和量程输出，使其在允许误差围。

连续加压，用量程0%，25%，50%，75%，150%的压力进展校验，当压力稳定后记录标准电流表上显示的电流值并做回程误差校验。

如果校验误差超过允许误差围，应重新调整校验。

调整时用HART操作，调整方法见相应的HART使用说明。

六、主要特点

1.精度高

2.稳定性好

3.两线制

4.阻尼可调、耐过压

5.无机械可动部件、维修量少

七、液面的迁移

应用差压变送器测量液面时，如果差压变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上，就不需要迁移。

而在实际应用中，出于对设备安装位置和便于维护等方面的考虑，测量仪表不一定都能与取压点在同一水平面上；又如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，不能直接把介质引入测压仪表，必须安装隔离液罐，用隔离液来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀。

这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响。

差压变送器测量液位安装方式主要有三种，为了能够正确指示液位的高度，差压变送器必须做一些技术处理——即迁移。

迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。

7.1.无迁移

将差压变送器的正、负压室与容器的取压点安装在同一水平面上，如图1所示。

图1无迁移原理图

图2负迁移原理图

设A点的压力为P-，B点的压力为P+，被测介质的密度为ρ，重力加速度为g，那么ΔP=P+-P-=ρgh+P--P-=ρgh；如果为敞口容器，P-为大气压力，ΔP=P+=ρgh，由此可见，如果差压变送器正压室和取压点相连，负压室通大气，通过测B点的表压力就可知液面的高度。

当液面由h=0变化为h=hmax时，差压变送器所测得的差压由ΔP=0变为ΔP=ρghmax，输出由4mA变为20mA。

假设差压变送器对应液位变化所需要的仪表量程为30kPa，当液面由空液面变为满液面时，所测得的差压由0变为30kPa，其特性曲线如图4中的（a）所示。

7.2负迁移

如图2所示，为了防止密闭容器的液体或气体进入差压变送器的取压室，造成引压管线的堵塞或腐蚀，在差压变送器的正、负压室与取压点之间分别装有隔离液罐，并充以隔离液，其密度为ρ1。

当H=0时，P+=ρ1gh1P-=ρ1g（H+h1）

ΔP=P+-P-=-ρ1gH

当H=Hmax时，P+=ρ1gh1+ρgHP-=ρ1g〔H+h1〕

ΔP=P+-P-=ρgH-ρ1gH=（ρ-ρ1）gH

当H=0时，ΔP=-ρ1gH，在差压变送器的负压室存在一静压力ρ1gH，使差压变送器的输出小于4mA。

当H=Hmax时，ΔP=（ρ-ρ1）gHmax，由于在实际工作中ρ1?

ρ，所以，在最高液位时，负压室的压力也远大于正压室的压力，使仪表输出仍小于实际液面所对应的仪表输出。

这样就破坏了变送器输出与液位之间的正常关系。

为了使仪表输出和实际液面相对应，就必须把负压室引压管线这段H液柱产生的静压力ρ1gH消除掉，要想消除这个静压力，就要调校差压变送器,也就是对差压变送器进展负迁移，ρ1gH这个静压力叫做迁移量。

调校差压变送器时，负压室接输入信号，正压室通大气。

假设仪表的量程为30kPa，迁移量ρ1gH=30kPa，调校时，负压室加压30kPa，调整差压变送器零点旋钮，使其输出为4mA；之后，负压室不加压，调整差压变送器量程旋钮，直至输出为20mA，中间三点按等刻度校验。

输入与输出的关系见表1）。

表1）

当液面由空液面升至满液面时，变送器差压由ΔP=-30kPa变化至ΔP=0kPa，输出电流值由4mA变为20mA。

7.3正迁移

在实际测量中，变送器的安装位置往往与最低液位不在同一水平面上，如图3所示。

容器为敞口容器，差压变送器的位置比最低液位低h距离，ΔP=P=ρgH+ρgh。

当H=0时，ΔP=ρgh，在差压变送器正压室存在一静压力，使其输出大于4mA。

当H=Hmax时，ΔP=ρgH+ρgh，变送器输出也远大于20mA，因此，也必须把ρgh这段静压力消除掉，这就是正迁移。

图3正迁移原理图

调校时，正压室接输入信号，负压室通大气。

假设仪表量程仍为30kPa，迁移量ρgh=30kPa。

输入与输出的关系见表2）。

表2）

八、安装

1.高、低压两侧法兰应正确安装，不能装反;为减小环境温度差的影响，可将高、低压侧的毛细管束在一起，并固定以防止风以及振动等的影响（超长局部的毛细管应卷在一起固定）;注意不要损伤接液膜片的外表。

不要扭曲，挤压毛细管，也不要对它施加过大的压力。

2变送器本体的安装:

使用安装托架，将变送器本体安装在直径为50mm管道上。

可进展水平配管安装以及垂直配管安装。

九、考前须知:

1.紧固测量容室的四颗螺栓、连接毛细管和容室局部的固定螺钉绝对不可松动，以防止封入液泄漏，造成仪表损坏。

2.配线时应避开大容量的变压器、电动机或动力用电源等干扰源;配线时应拆开电源接口的防尘塞;螺纹部应进展防水处理（防水处理时最好使用不硬化的硅树脂系列密封剂）;为防止干扰，信号电缆应防止与其他电源电缆穿入同一根电缆保护管;对于防爆型仪表，为确保防爆性能，必须按有关规定配线。

十、常见故障与处理

如测量值出现异常，应先确定是过程变量异常还是测量系统出错。

如确认是测量系统出错误，再根据故障现象分析故障原因，采取相应措施。

本变送器具有自诊断功能，排除故障简单方便。

常见故障与处理方法如下。

常见故障与处理

序号

故障现象

故障原因

处理方法

1

无指示

信号线脱落或电源故障

平安栅坏

电路板损坏

重新接线或处理电源故障更换平安栅

更换电路板或变送器

2

指示为最大

（最小）

低压侧（高压侧）膜片、毛细管坏，或封入液泄漏

低压侧（高压侧）引压阀没翻开低压侧（高压侧）引压阀堵

更换仪表

翻开引压阀

清理杂物或更换引压阀

3

指示为偏大（偏小）

低压侧（高压侧）放空堵头漏或引压阀没全开仪表未校准

紧固放空堵头，翻开引压阀重新校对仪表

4

指示值无变化

电路板损坏

高、低压侧膜片或毛细管同时损坏

更换电路板

更换仪表

总结

我公司使用的单、双法兰差压式液位变送器由横河和霍尼韦尔两厂家生产，其中，单法兰差压式液位变送器用在灌区，双法兰差压式液位变送器分别用在气化和合成。

本规程只是作为检修单、双法兰差压式液位变送器的通用规程，在检修时还应参考相应的变送器说明书。

单、双法兰式差压变送器由差压变送器、毛细管和带密封隔膜的法兰组成。

密封隔膜的作用是防止管道中的介质直接进入差压变送器，它与变送器之间是靠注满液体（一般采用硅油）的毛细管连接起来的，当膜片受压后产生微小变形，变形位移或频率通过毛细管的液体传递给变送器，由变送器处理后转换成输出信号。

高、低压两侧法兰应正确安装，不能装反;为减小环境温度差的影响，可将高、低压侧的毛细管束在一起，并固定以防止风以及振动等的影响（超长局部的毛细管应卷在一起固定）;注意不要损伤接液膜片的外表。

不要扭曲，挤压毛细管，也不要对它施加过大的压力。

变送器本体的安装:

使用安装托架，将变送器本体安装在直径为50mm管道上。

可进展水平配管安装以及垂直配管安装。