测量变送元件

测量变送元件（精选五篇）

测量变送元件 篇1

锅炉上用于蒸汽流量测量的差压变送器损坏频繁, 每年都有数台更换, 认为变送器质量不良, 更换厂家进货, 故障依旧。查看产品说明书, 发现产品所测的介质温度要求不能超过85℃, 而所测蒸汽的温度高达400℃。在正常测量时, 由于冷凝器的作用, 与变送器直接接触的是冷凝水, 而不是所测的高温蒸汽。因此, 变送器的温度并不高, 没有超出变送器的测量极限。但在排污时, 由于冷凝水被排空, 高温蒸汽直接引至变送器的压力容室, 造成变送器超温损坏。此时联想到, 在同一台锅炉上安装的给水流量变送器 (水温50℃) , 同样是一个厂家的产品, 却稳定运行了8年没有故障。至此, 得出结论, 变送器频繁损坏的主要原因是由于所测介质温度过高所致。

2. 改进措施

采用具有单向过载保护功能的变送器, 以防止单向过载损坏。在变送器三阀组前的管路上加装隔膜隔离器, 被测高温介质的压力作用于隔离膜片上, 通过中介液———高温硅油传递到变送器的测量膜片上, 转换电路将差压变化量转换为电信号输出。这样高温介质就不会直接接触到变送器, 而压力则通过隔离膜片、密封液传导到变送器, 即使连续排污或排污阀不严有泄漏时, 也不会导致超温。或者使用隔膜密封式变送器, 如EJA118W型。隔膜密封式变送器的密封隔膜, 是用于防止管道中的介质直接进入差压变送器里的压力传感器组件中, 与变送器之间是靠注满流体的毛细管连接, 避免了介质直接接触压力变送器的测量膜片及密封材料, 适用于高温﹑低温﹑强腐蚀﹑高黏度等场合。

测量变送元件 篇2

【关键词】差压变送器；密度；标定

引言

利用差压变送器测量液体密度是常见的方法，差压变送器是很成熟的仪表，运行非常可靠、稳定，而且精度高，能适应较为恶劣的工作环境。但是，利用差压变送器测量密度是依据理论公式P=ρgh，得来的，实际使用中h无法精确测量，而且液体流动产生摩擦力，会对测量结果产生一定影响，所以需要标定和适当修正。

1、差压变送器测量密度使用方法介绍

利用差压变送器测量液体密度是由理论公式P=ρgh，得出ρ=P/gh。即一定高度液柱的静压力与该液体的密度成正比，通过测量静压力，达到测量密度的目的，该方式可以测量混合液体和腐蚀性液体的密度，操作比较方便，造价低，运用广泛。常用的配管方式：

通常采用双法兰高精度差压变送器测量静压差，通过标定，实现线性电流输出。

2、常用标定方法

2.1了解所测介质密度范围ρ1---ρ2，配置标准密度为ρ1的溶液加入到测量管中，要灌满， 保持静止，记录下差压变送器所测压力为P1.

2.2排空标准密度为ρ1的溶液，并清洗干净。

2.3配置标准密度为ρ2的溶液加入到测量管中，灌满保持静止，记录下差压变送器所测压力为P2

2.4排空标准密度为ρ2的溶液，并清洗干净

2.5标定压力变送器量程为P1---P2，输出4--20mA，对应自控室量程ρ1---ρ2。

此方法比较繁琐，需要配置大量的标准溶液，而且标定时是静止溶液，而实际在线测量时处于循环流动状态，即P=ρgh+P'，P'为液体流动时产生的摩擦力。因而该方法存在较大误差。

3、改进标定方法

3.1测量管为空时，对差压变送器进行机械标零。

3.2加满水，记录所测压力P0。因为水的密度是1，所以在数值上P0=gh。

3.3了解所测介质密度范围ρ1---ρ2，计算P1=P0*ρ1，P2=P0*ρ2，注：只是在数值上相等，P1，P2的单位与P0相等。

3.4标定压力变送器量程为P1---P2，输出4--20mA，对应自控室量程ρ1---ρ2。

3.5数据修正。各个阀门打开在运行状态，测量溶液密度ρ实，与自控室显示的密度ρ显比较，修正P1，P2值。

4、标定应用举例

4.1我公司一浸碱密度采用差压方式测量，一浸碱的密度范围是1100---1300kg/m3，差压变送器两法兰之间的高度大约2米。安裝好变送器，测量空管的时候，调整机械零位，变送器显示0mbar，加满水，记录压力值为190mbar，计算P1=190*1.1=209mbar，P2=190*1.3=247mbar，标定压力变送器范围，209--247mbar。打开阀门，正常测量，手动测量溶液密度为1230kg/m3，自控室显示1242kg/m3，进行数据修正。

如下图：

P'=（1242-1230）/（1300-1100）*（247-209）=2.28mbar，即P1=209+2.28=211.28mbar，P2=247+2.28=249.28mbar。重新修改变送器范围211.28---249.28mbar。

4.2数据跟踪

误差在控制范围。

5、总结

测量变送元件 篇3

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1 0 0% (4 m A～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=2 0 0 m m, 物料比重ρ=1.15, 校准步骤如下。

(1) L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) 。

(4) H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

测量变送元件 篇4

通常意义上, 工业中运用的压力变送器是一种测量仪表, 这种仪表可以将一定量的压力通过仪表处理器将压力转化为标准的信号。这种信号直接反应压力的变化, 并且始终保持着和压力变量之间规律性的联系。变送器的输出信号传输到中控室进行压力指示、记录或控制。一般来说, 这种信号经常为电信号, 这二者之间的联系表现为线性函数关系。这种压力变送器和阀门定位器器这一类的控制性仪表在工业中运用空间广泛。前者在工业测量测评中有无法替代的作用。正因为压力变送器在工业过程中测量的重要性。在其投入使用操作之前, 对其性能和精确性加以监测和评定。在这一监测过程中, 对压力变送器的市值误差表现出的不确定性, 就是通常意义上的不精确度必须给出终合检测。

压力变送器在市场上比较高的占有份额来自于它比较合理的价格和优良的性能。但是压力变送器的质量和性能并不能起到一劳永逸的作用, 在长时间使用之后, 会有些性能的损耗。在运用压力变送器的场合, 主要考虑现场环境的电磁干扰等, 强烈的电信号、雷电都会产生一定的脉冲, 给仪器的微处理信号一定的影响。实际上, 压力变送器的安装位置也会影响其测量的范围。这就是要进行反复测量, 多点测试的原因。出现了安装压力变送器的零件位差, 要及时调整, 或垂直或固定。压力变送器两侧的压力不一样, 其工作原理一致, 但是工作状态会受到一定的影响。目前, 性能更加优良的智能压力变送器被广泛的运用于各个工业生产企业的当中。智能压力变送器得益于人工智能, 以其优异的性能和可靠性, 维修时的方便快捷得到了市场越来越多的亲睐。

2 示值误差测量

示值误差指的是工业中计算器具所表现的测量数据和所测的数据的实际情况之差别变量。所谓示值就是有测量仪表如压力变送器所指示的的被测量的数值。压力变送器的示值误差就是压力变送器示值和对应的输入数值的真实数值的差值, 它是压力变送器最主要的计量特征之一。测量的一大目的就是检测测量数值和实际数值之间的差别, 但是测量总会表现出误差性, 并不能100%保证其精确性。压力变送器的最大允许范围内的误差值表现出了被测量的真实数值所包含的范围, 这就是压力变送器测量结果的不确定度的概念, 也就是所谓的测量不确定度。一般来说, 示值表现为压力变送器所给出的量的值, 实际上, 在不加修正的情况下, 示值就表现为测量结果。不确定度可以被认为仅仅只和测量结果有一定的联系, 和其他的概念无关。

测量压力变送器的示值误差不确定度, 要综合考虑多方面的因素, 每一个因素都有可能影响测量的结果。但是, 理论和实际总是有一定的差距, 我们工业测量的手段、方法、技术都会因为科学和人工缺陷原因存在一定的局限性。在我们进行压力变送器的示值误差不确定度评定的时候, 选择总是有所取舍。比如, 通常意义上的实验室通用的两种方式。第一种主要表现为重复测量, 多次试验, 利用数学的统计思想进行分析。第二种主要表现为利用专业人员的操作经验和信息表现, 用数学上的概率论来分析。对于第一种来说, 比较通用的有4种方式。贝尔塞法, 即为利用贝尔塞公式计算测量的数据组。极差法, 利用极差系数, 选出测量数值范围内数值最大和数值最小的数据, 二者之差除以极差系数。最大残差法, 测量数据拥有的平均值和每个单独进行测量数值之间存在一个差值的最大数值的绝对值, 绝对值和残差系数相除可以得到最大残差值。最大误差法, 在测量之间表现出的最大误差的绝对值和误差系数相除可以得到。第二种测量方法相对简单, 主要是利用专业人员的实际操作经验跟数据所表现出的信息对测量数值表现出的变化加以分析和评定, 注意利用组合和分类的方法。

测量不确定度需要考虑的因素主要包括, 测量不确定度的行业标准, 测量的环境因素, 主要包括 (温度、湿度、压力、以及其他的干扰因素例如嘈杂环境下的电磁干扰) , 被测量对象的测量范围和其本身的因素, 例如其基本误差, 测试方法及其他准备因素, 例如对于仪器性能的准备测试、输出电信号的准备测试、选好要测试的点和时间[2]。一般来说, 需要考虑的不确定因子有, 被测对象的基本误差范围、需要进行测量的范围、输出电流的范围条件、仪器的准确度范围、多次重复测量的数据等等。重复测量一般利用上文所述的贝塞尔公式计算法。另外仪器例如电压表和电磁感应片、电阻引起的数值的变化利用经验和专业方法可以得到。当然测量环境和条件也会影响, 如电线接入、电源来源等等, 这些是小的变量可以忽略不计。主要是关注其他上文所述的引起数值测量误差不确定度的因, 做到认真观察, 小心求证。

摘要：本文分析了影响压力变送器示值误差测量不确定性的多种因素, 论证了测量不确定度的范围。为压力变送器示值误差测量检定提供了可靠性的依据。

关键词：压力变送器,示值误差

参考文献

[1]赵富兰, 邓雯静, 杜渝.压力变送器示值误差不确定度的评定[J].自动化与仪器仪表, 2012 (03) [1]赵富兰, 邓雯静, 杜渝.压力变送器示值误差不确定度的评定[J].自动化与仪器仪表, 2012 (03)

法兰变送器在化工测量中的调试应用 篇5

1 法兰变送器的调试原理

1.1 法兰变送器的测量简介

作为测量元件的金属膜盒1通过铠装的毛细管2与变送器3的测量侧保持相连,在膜盒、铠装毛细管和测量室组成的密封系统内充满惰性液体(一般需根据工况要求有耐高温、常规和耐低温区别的),作为传压介质。这样就构成了差压典型的测量,其实大多要求高的化工液位测量和流量测量都属于典型的差压测量,只不过有的差压变送器程序具备开方转换功能就使流量测量功能更加强大罢了。简易图见图1。

法兰变送器可安装在任何高度和位置。涉及到液体介质时,所测介质通常在密封容器或管道内,如图1所示,高压侧法兰必须补偿(消除)密封器内静压和动压变化的影响,低压侧法兰用来测量密封器内液体的液位差压;如果用于敞口容器,则高压侧法兰应与容器低端法兰连接,而低压侧法兰应置于大气中,并保持与高压侧法兰高度持平,或者改用单侧法兰;如用于真空场合,变送器的安装位置不能高于低压侧法兰安装高度。

1.2 密封型法兰变送器的调试

当双法兰送器安装在密封设备低侧法兰水平线以下时,高压测法兰与设备高端法兰连接,低压侧法兰与设备低端连接(图2)。

则变送器量程为L=H×ρ1,零点迁移量为△L=h3×ρ2-h1×ρ1。

当液位在最低侧时,变送器所受的等效压力等于静压差:△P1=h3×ρ2-h1×ρ1=△L;当液位在最高侧时,变送器所受的等效压力为△P2=h3×ρ2-h1×ρ1-H×ρ1=△L-H×ρ1,上述中h3为设备法兰高低侧中心距。变送器的调试量程为△P=△P1～△P2=△L～△L-H×ρ1,此时变送器输出为(4～20)mA.DC,有时习惯上为自动方便,可改为反作用式变速器,对应变送器输出为(20～4)mA.DC。

当双法兰变送器安装在设备低侧法兰水平线上时,高压侧法兰与设备高端法兰连接,低压侧法兰与设备低端法兰连接。为避免变送器在测量过程中出现死区,需要注意:h1×ρ1≥h2×ρ2,则变送器量程为L=H×ρ1;此时零点迁移量为△L=(h3-h2)×ρ2-(h1×ρ1-h2×ρ2)=h3×ρ1-h2×ρ1。当液位在最低侧时,变送器所受压力等效于△P1=(h3-h2)×ρ2-(h1×ρ1-h2×ρ2)=-△L;当液位在最高侧时,做用在变送器上的等效压力为△P2=(h3-h2)×ρ2-[(h1+H)ρ1-h2×ρ2)]=△L-H×ρ1。此时,送器的调试量程为△P=△P1-△P2=△L(1-Hρ1)(图3)。

当单法兰变送器安装在露天低端水平线以下时,如图4,高压侧法兰与设备低端法兰连接,低压侧法兰安装在设备设备与高压侧法兰同一水平线的大气中。则变送器的量程为L=H×ρ1,零点迁移量为△L=H×ρ1;液位最低侧时,变送器所受的等效压力为变送器上所受静压差△P1=h1×ρ1=△L;液位最高侧时,变送器所受压力△P2=(H+h1)×ρ1。变送器的调试范围为△P=△P1～△P2=△L～H×ρ1+△L,变送器输出配套为(4～20)mA.DC。

当变送器高压侧法兰与露天设备低压处法兰连接,而低压侧法兰安装在变送器低压侧同一水平的大气中时,如图5所示,为避免变送器在使用中出现死区现象,必须使h1×ρ1≥h2×ρ2,否则会出现实际测量范围小于变送器校准范围的现象。这样,变送器的L=H×ρ1;零点迁移量为△L=h1×ρ1-h2×ρ2;液位最低时,变送器所受等效压力△P=h1×ρ1-h2×ρ2=-△L;液位最高时变送器所受等效压力为△P2=(H+h1)×ρ1-h2×ρ2=H×ρ1+△L。

2 法兰变送器的调试和应用技术总结

2.1 现场调试和使用技术总结

变送器铠装毛细管内惰性介质的比重和被测液体的比重是已知数据,只要确定了安装位置和形式以及被测液体的测量量程(H),准确的两区变送器的安装数据(h1、h2、h3),就可以方便地计算出变送器的量程(L)、零点迁移量△L、最低可测液位时作用在变送器的等效压力△P1及最高可测液位时作用在变送器上的等效压力△P2;在实验室将变送器正负压侧法兰置于同一水平位置校验好,然后安装在现场后根据测量相应数据进行科学迁移,就可以准确测量出设备内的液位或流量的准确数据。

2.2 必须要注意的地方

因为双法兰式液位或流量差压都是动态微差压,一般设计时都特别考虑了额定工况的静态压力,也就是所谓的静态压力补偿。所以大多数情况下,液位或流量只有在静压达到压力等级范围时,才会达到准确测量的效果。比如化工常用的汽包液位法兰变送器等效压力量程为±3.2kPa,静态额定压力为4MPa,同一压力等级范围为(2.5～6)MPa,也就是只有额定静压为(2.5～6)MPa时变送器才达到额定补偿,此时的差压测量值是有效的,否则超出这个静压范围时的测量值是不准确的,特别是静压低于2.5MPa时所测的差压一般是无效数值。

单法兰变送器测量液位时对压力补偿更是要求严格。特别是露天设备,当有密封型障碍时,必须考虑到压力补偿,否则测出的数据永远是超量程。

3 结语

从上述可知,法兰变送器的科学调试已经广泛应用于现代化工中的液位和流量测量,而且针对性地解决了其他变送器在特殊工况下无法科学工作的难题,经众多工程技术人员常年应用总结,此调试方案科学可行。

摘要：论述了法兰变送器在化工测量中的调试应用,针对性提出调试和使用过程中的独到经验和技术结晶。

关键词：法兰变送器,调试,迁移,补偿

参考文献

[1]任致程.传感器变送器智能数显控制器使用手册[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]孙淮清.流量测量节流技术手册[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3]刘灿军.实用传感器[M].湖南:国防工业出版社,2005.

[4]杜维.过程检测仪表及技术[M].北京:化学工业出版社,2010.

[5]郑明芳.石油化工仪表及自动化[M].北京:中国石化出版社,2009.

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