差壓式液位計(jì)的零點(diǎn)漂移
在實(shí)際應(yīng)用中,由于現(xiàn)場安裝條件的限制和周圍環(huán)境的影響,檢測儀表不一定與容器內(nèi)的最低頁面再同一水平線上,此
系統(tǒng)如圖3-4(b)所示;由于被測介質(zhì)是強(qiáng)腐蝕性流體,為了防止腐蝕性液體進(jìn)入儀表之中,而在其引壓管上加裝隔離
裝置,通過隔離液來傳遞壓力信號,該系統(tǒng)如圖3-4(c)所示。在上述兩種情況下,檢測儀表接收到的差壓信號Δp不
僅與液位H的高低有關(guān),同時還受到一個與被測液位H高低無關(guān)的固定差壓的影響,從而產(chǎn)生測量誤差。為了保證檢測儀
表能夠正確地反映液位的變化,需要做零點(diǎn)遷移的調(diào)整,遷移分有無遷移、正遷移、負(fù)遷移等三種情況。
1.無遷移
無遷移的液位檢測系統(tǒng)如圖3-4(a)所示,檢測儀表的正、負(fù)壓室分別接受來自容器中A點(diǎn)和B點(diǎn)的靜壓作用,且與容器
中最低液位在同一水平線上。若已知被測液體的密度為ρ時,則有
正壓室壓力:p+=pA=HρG+pB
負(fù)壓室壓力:p-=pB
正負(fù)壓室差壓Δp=p+-p-=Hρg
當(dāng)液位由H=0變化到H=Hmax最高液位時,檢測儀表中的輸入信號Δp由0變化到醉倒值,即Δpmax=Hmaxρg,其變化曲線如
圖3-5(a)中曲線1.因差壓變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)電流I0為4~20mA,與差壓的關(guān)系為

變送器在遷移后Δp與I0的關(guān)系如圖3-5(b)中曲線1所示。
2正遷移
正遷移液位檢測系統(tǒng)如圖3-4(b)所示,檢測儀表的安裝位置低于容器最低頁面的取壓點(diǎn),其距離為h1,據(jù)圖可得出:
正壓室壓力:p+=pA+h1ρg=HρG+pB+h1ρg
負(fù)壓室壓力:p-=pB
正負(fù)壓室差壓:Δp=p+-p-=Hρg+h1ρg
當(dāng)液位由H=0變化到H=Hmax最高液位時,變送器接收到的靜壓差由Δp=h1ρg增加至Δpmax=Hmaxρg+h1ρg,其變化曲線
如圖3-5(a)中曲線2所示。由式3-6可得,變送器輸出的I0最小值大于4mA,最大值大于20mA,而信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定變送器
的輸出電流是不能高于20mA的,同時當(dāng)H=0時變送器輸出I0最小值不等于4mA。這樣,將給顯示、控制帶來錯誤信息,而
造成變送器無法正常工作。
為此,需通過調(diào)整變送器的”零點(diǎn)遷移裝置“使變送器內(nèi)部產(chǎn)生一個附加的作用來平衡由于h1的存在而產(chǎn)生的固定靜壓
,是變送器的輸出I0恢復(fù)到正常范圍,即:
Δp為最小值時,變送器輸出I0=4mA,對應(yīng)H=0;
ΔP為最大值時,變送器輸出I0=20mA,對應(yīng)H=Hmax.其遷移后的曲線如圖3-5(b)曲線2所示,這種調(diào)整稱之為差壓式液
位變送器的“零點(diǎn)正遷移”,其遷移量為h1ρg,變送器的量程為Hmaxρg,變送器的測量范圍為h1ρg~(h1ρg+Hmaxρg
)
3.負(fù)遷移
圖3-4(c)所示為具有負(fù)遷移的液位檢測系統(tǒng)。圖示系統(tǒng)為了防止容器總的腐蝕性介質(zhì)進(jìn)入變送器,給儀表造成腐蝕,
在變送器的正、負(fù)取壓管上分別裝有隔離罐,內(nèi)充隔離液,其密度為ρ0,并設(shè)ρ0大于ρ,此時可得出
正壓室壓力:p+=HρG+pB+h1ρ0g
負(fù)壓室壓力:p-=pB+h2ρ0g
正負(fù)壓室差壓:Δp=p+-p-=Hρg+h1ρ0g-h2ρ0g=Hρg+(h1-h2)ρ0g.
由于h1<h2,并設(shè)Δh=h2-h1,所以Δp=Hρg-Δhρ0g,變送器的輸入靜壓差由-Δρ0g變化到Δp=Hρg-Δhρ0g,其變化曲
線如圖3-5(a)中曲線3所示。由式3-6可得,變送器輸出的I0最小值小于4mA,最大值I0小于20mA,而信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定變
送器的輸出電流是不能低于4mA的,所以,此時變送器將無法正常工作。
為此,需通過調(diào)整變送器的“零點(diǎn)遷移裝置”使變送器內(nèi)部產(chǎn)生一個附加的作用來平衡由于隔離罐的存在即h1和h2的影
響而產(chǎn)生的固定靜壓,是變送器輸出的I0恢復(fù)到正常范圍。其遷移后的曲線如圖3-5(b)中曲線3所示,這種調(diào)整稱之
為差壓式液位變送器的“零點(diǎn)負(fù)遷移”,其遷移量為Δhρ0g,變送器的量程為Hmaxρg,變送器的測量范圍為-Δhρ0g~
(Hmaxρg-Δhρ0g).
由以上分析可知,通過調(diào)整變送器的“零點(diǎn)遷移裝置”,變送器量程的上下限同時改變,而變送的量程不變,即特性曲
線的斜率不變,進(jìn)行相應(yīng)的遷移調(diào)整后,達(dá)到了是液位變松的輸出正確反映液位變化的目的。
結(jié)論:當(dāng)H=0時,
若變送器感受到的Δp=0,則不需要遷移。
若變送器感受到的Δp>0,則需要正遷移。
若變送器感受到的Δp<0,則需要負(fù)遷移。
使用差壓變送器進(jìn)行液位檢測時,差壓變送器均有明確說明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),有無遷移功能。在使用中除知其規(guī)格型號外,
還要看是否帶有遷移功能。在國產(chǎn)的差壓變送器的背面標(biāo)注符號A記號表示該變送器具有正遷移功能,標(biāo)注符號B 記號
表示該變送器具有負(fù)遷移功能,并標(biāo)注有遷移量大小。
采用普通的差壓式變送器檢測液位,一般是用導(dǎo)壓管與被測對象相連,被測介質(zhì)直接通過導(dǎo)壓管進(jìn)入變送器的正、負(fù)壓
室。當(dāng)被測介質(zhì)黏性很大、容易沉淀、結(jié)晶或腐蝕性很強(qiáng)的情況下,就極易引起導(dǎo)壓管的堵塞或儀表的腐蝕。為此,可
使用法蘭式差壓液位變送器來進(jìn)行正常的液位測量,如圖3-6所示。
被測介質(zhì)有大量沉淀或結(jié)晶析出,致使容器壁上有較厚的結(jié)晶或沉淀,宜采用插入式單法蘭,見圖3-6(a)。檢測介質(zhì)
粘度大、易結(jié)晶、沉淀或聚合引起的堵塞的場合,用平單法蘭,見圖3-6(b)。當(dāng)被測介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng),而負(fù)壓室又無
法選用合適的隔離液時,可用平雙法蘭式差壓變送器,見圖3-6(c)。對于強(qiáng)腐蝕的被測介質(zhì),可用氟塑料薄膜黏貼在
金屬膜表面上防腐。