介绍

双法兰差压液位变送器是一种广泛应用于石油、化工和石化生产过程中的液位测量仪器。它具有结构简单、精度高、线性好、安装维护方便、易于组合成控制系统的特点。用于连续或间歇生产过程中的连续液位测量和容器如塔、罐、罐的边界位置测量。双法兰差压变送器主要用于测量具有腐蚀性、高粘度、易结晶和低冰点液位的被测介质。本文介绍了双法兰差压液位变送器的安装、调试、维护和故障处理的经验及其作为液位变送器的优点。

设备简介

标准双法兰压差液位变送器包括以下部件:法兰板、毛细管、安装支架和测量仪表

1.1法兰盘用于连接仪表和工艺设备，法兰盘的膜盒部分用于压力测量。法兰有尺寸和压力等级要求，其尺寸和法兰磅级应与工艺设备一致。

1.2毛细管用于连接法兰板和测量头。管子里充满了硅油，起到了压力传递的作用。

1.3安装支架安装支架是标准零件。测量仪表可安装并固定在现场隔热保护箱或安装支架上。

1.4测量头的电气连接、电路板和可选液晶显示头类型测量头的部件。(1)电气连接。提供1/2NPT的标准电气接口，用于连接其他信号，如4 ~ 20ma。大多数仪表头在左右分支各有一个连接器，便于现场实际安装时的位置调整。(2)电路板。电路板位于表头内，通过扁平电缆与表头连接，可根据工作需要拆卸。(3)液晶显示头。用于现场显示实时测量值，可根据实际需要显示不同的单元标签(内部参数修改使用HART手动操作器进行)，便于现场调试时与过程就地液位计进行数值比较。

2选择考虑

2.1确定压力液位变送器的型号

压力变送器的型号确定是指测量头的型号确认。在确认过程中，应根据测量压力范围、输出模式(4 ~ 20mA，带HART协议或Profibus等)等参数选择型号。)，工艺法兰类型，毛细管连接方式，以及是否有液晶表。是否使用液晶显示器取决于变送器的环境温度。如果环境温度太低(低于-25℃)，不建议使用液晶显示器，因为根据现场实际应用经验，如果环境温度太低，液晶显示器将无法显示。

2.2确定隔膜密封组件的型号

隔膜密封组件的型号确定是指法兰和毛细管的型号确认。在确认过程中，应根据隔膜密封类型、密封位置、毛细管填充液、毛细管连接长度等参数进行选型。其中，毛细管填充液应根据测量介质的温度进行选择。如果填充液选择不当，双法兰差压变送器在使用过程中无法适应测量介质的温度，导致仪器无法准确正常测量。

3安装注意事项

(1)双法兰压差液位变送器安装位置应易于维护，易于观察，并靠近承压部件。

(2)安装时应考虑双法兰压差液位变送器毛细管长度限制。

(3)双法兰压差液位变送器安装时毛细管弯曲半径应大于50 mm

(4)双法兰压差液位变送器安装时，应注意法兰垫圈和波纹管之间不应有挤压，以免影响压力的正常测量和传递。

(5)双法兰压差液位变送器的毛细管应加以保护和固定。悬挂部分应采用40°(或50°)角钢固定，以防止强风和其他外部环境引起的毛细管晃动影响压力测量和传输。

(6)双法兰差压变送器的毛细管应绝缘。在选择过程中，为了满足测量介质温度的要求，毛细管填充液可分为低温填充液和高温填充液。因此，必须采取一定的保温措施，防止外界环境温度的变化影响毛细管填充液的相态，造成压力测量偏差。

(7)双法兰差压变送器如果安装在室外，应考虑仪表绝缘保护盒，变送器的测量表头应安装在绝缘保护盒内，以保证测量仪表电路板和液晶屏的使用温度要求，满足仪表保护要求。

4调试方法

零位偏移

当差压变送器用于测量液位时，一般来说，压差δ P和液位高度h之间存在以下关系

δp =Hρg(4-1)

这是一般的“不迁移”情况。当H=0时，作用在正压室和负压室上的压力相等。然而，当实际应用双法兰差压变送器时，h和δp之间的对应关系并不简单。例如，如图1所示，双法兰差压变送器测量封闭容器的高度。如果测量的介质密度为ρ1，双法兰差压变送器毛细管填充液体密度为ρ2(通常为ρ2>。ρ1)，当正压室和负压室压力分别为

p1=h1ρ2g+Hρ1g+p0(4-2)

P2=h2ρ2g+ p0(4-3)正压室和负压室之间的压差为

pp2= h1ρ2g+Hρ1g- h2ρ2g

即，δp =Hρ1g-(H2-h1)ρ2g(4-4)

公式中:δp为变送器正压室和负压室之间的压差；h是被测液位的高度；H1是从正压室取压阀到变送器的高度；H2是从负压室的取压阀到变送器的高度。

将方程(4-4)与方程(4-1)进行比较，可知这是一个压差减小了(h2- h1)ρ2g的项，即当H=0时，δp =-(h2- h1)ρ2g，与没有偏移的情况相比，它相当于负压室内的附加压力，其固定值为(H2-h1)ρ2g。假设DDZ-ⅲ差压变送器，其输出范围为4 ~ 20mA电流信号。当无迁移时，当h = 0且δp = 0时，这是变送器输出i0 = 4ma当H=Hmax，δp =δpmax时，变送器输出I0=20mA。但当有偏移时，根据方程(4-4)，由于存在固定压差，当H=0时，变送器输入小于0，其输出必须小于4ma当H=Hmax时，变送器的输入小于pmax，其输出必须小于20mA。为了使仪器的输出正确地反映液位值，即液位的零值和满刻度与变送器输出的上限和下限相对应，有必要尝试抵消固定压差(h2- h1)ρ2g的影响，以便当H=0时，变送器的输出仍然返回到4mA，而当H=Hmax时，变送器的输出可以是20mA。根据实际工程经验，这一目的可以通过采用零点偏移的方法来实现，即通过标准仪器如HART手动操作器来调整变送器的测量下限，以抵消固定差压(h2- h1)ρ2g的影响。标准仪器(如HART手动装置)的功能主要是改变变送器的零点。偏移和调零是为了使变送器的初始值与测量值相对应，只是调零量通常较小，而调零量相对较大。

5常见故障及处理方法

5.1仪表指示波动

(1)双法兰差压变送器毛细管填充液选择不正确。灌装液的使用温度不能满足设备的运行温度。(2)双法兰差压变送器毛细管未固定，导致毛细管自由摆动。(3)双法兰差压变送器毛细管未绝缘，受环境温度影响很大。(4)双法兰差压变送器阻尼时间设置太小。

5.2仪表指示比本地液位计大(小)。

(1)当双法兰差压变送器下(上)法兰板固定时，垫圈和法兰胶囊表面被挤压，导致胶囊在自由状态下受压。拆下法兰盘，更换垫片并重新拧紧。

(2)被测介质的实际密度大于(小于)原始设计密度。

(3)双法兰差压变送器正(负)压室压力阀有异物或冻块。

(4)双法兰差压变送器零漂移。

6双法兰压差液位变送器的优势

(1)可以测量具有腐蚀性、高粘度、易结晶和低凝固点特性的介质的料位。

(2)具有高灵敏度和稳定的信号处理特性，能够应对各种工艺条件。

(3)重复性好，即使在最困难的条件下也能保证液位测量的可靠性和准确性。

(4)调试简单，维护量小。

结论

介绍了双法兰差压液位变送器在化工厂的应用，并从仪表选型、调试和故障处理等方面进行了分析。希望能帮助化工厂如何选择双法兰差压液位变送器来测量料位，从而满足准确、稳定测量料位的要求，并最大限度地实现安全、经济、合理的生产。