如何通过压力变送器测量密度变化介质容器的液位值

发布者:美丽的1号最新更新时间:2016-06-12 来源: eefocus关键字:压力变送器  测量密度  介质容器  液位值 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
液位测量作为工业生产中现场测量的最常见的测量方式,是保证工业生产自动化稳定进行的重要条件之一,液位测量的一般方式主要包括投入式液位计的静压液位测量、浮球液位计、磁翻板液位计、电容式液位传感器、雷达液位计、超声波液位计、气泡法等,每一种液位测量方式和原理都不尽相同,都存在各自优缺点,十全十美,胜任一切条件的液位测量方式是不存在的。用户在具体使用之前应该对于具体实际的工况情况进行选择,其追求的最终目标则是尽最大可能准确测量被测介质的液位值。
 
       利用被测液体存在的压力差来测量液位值是自动化工业测量中普遍使用的测量手段,具有测量精度高、结构简单、维护量小等优点,因此在液位测量中得到广泛的应用。当然,我们上面提到任何测量设备都不能包测全部,压力变送器也不例外,它的缺点是当测量介质的密度发生变化时,由于压力变送器中的压力量程不可能做到根据被测介质密度的变化随时进行调整和修改,所以测量到的液位值与实际液位值存在较大的误差,特别是测量介质随时变化,
 
        因为工业生产中有时侯会对液位测量值精确度有很高的要求,在这样的测量场合,我们得到的测量数据就不能满足工业系统的使用的要求了。如何在介质密度变化的情况下,利用压力变送器得到一个准确的测量液位,本文结合结合火力发电厂脱硫制浆系统中的浆液箱液位测量的实际情况,对如何利用压力变送器提高密度变化介质容器的液位测量值提出了见解,通过合理的方法修正压力变送器测量的液位值,提高测量的精度进行的分析,以帮助朋友们解决在实际工作遇到的此类难题。

单双法兰液位变送器
 
一.压力变送器测量液位的工作原理
  如图1所示,我公司磨机浆液箱测量液位采用的是磨合式压力变送器,通常采用法兰安装的方式,变送器带安装法兰与罐体上的配对法兰用螺栓连接,通过测量被测点的压力值,根据流体力学的可知P=ρgh,其中ρ为被测介质的密度,g为重力加速度,常数,h为被测介质的液位高度,压力变送器将压力信号转换成4—20mA的直流输出电信号,控制系统通过输出电流值的大小,计算出被测介质的液位值h。
  
二.存在的问题
  在对压力变送器的量程进行设定时通常是根据液位变化范围hmin—hmax和被测介质的密度ρ,计算出压力值的范围Pmin—Pmax。通常认为被测介质的密度ρ在整个测量过程中是固定不变的。因此这种测量方式对于被测介质密度不发生变化的工况,测量的液位值精确。但对于湿磨机浆液箱而言,由于要使磨机制备的浆液达到供浆系统的要求,浆液的密度变化是需要有一个过程的,即使是在正常运行时浆液的密度也不是固定不变的。而且磨机浆液箱的液位值需要引用到整个磨机的控制系统中,当磨机浆液箱液位低于液位下限时磨机就要停运,当液位高于液位上限时磨机浆液箱浆液就会出现溢流。在整个浆液制备的过程中浆液密度的变化范围从1.0kg/m3—1.4kg/m3变化。
  例如在设定压力变送器的压力量程时是将密度值设定为ρ定=1.0kg/m3时,如果被测介质的液位变化范围hmin—hmax=1—3m时,压力量程则设定为9.8—29.4KPa,输出设定为4—20mA。如果实际的被测介质实际密度升高到ρ实=1.2kg/m3,液位值为2米时压力变送器测量到的压力值为23.52KPa,压力变送器的输出电流为15.2mA,该电流信号经过控制系统运算后的液位值为2.4m,较实际液位偏高了0.4m,测量误差为20%,超过了控制系统对被测参数的精确度要求。而且被测介质的密度与压力变送器的设定密度之间的偏差值越大,则测量出的液位值与实际液位值值之间的偏差也就越大。
  由于浆液密度的变化范围较大,所以造成压力变送器测量的液位值与实际磨机浆液箱的液位值有很大的误差,容易引起磨机控制系统的误动作,所以如何有效的提高液位的测量精确度在磨机控制系统中就显得尤为重要。
  
三、解决的办法
  从存在的问题中可以看出,造成测量液位值不准的主要原因是浆液的密度在运行过程中不是固定不变的,是一个随系统运行工况而随时变化的变量,如何将密度这个变量的变化对液位测量所形成的误差加以修正,达到测量液位与实际液位一致的目的。鉴于此,在液位控制单元中引入了密度控制单元,将密度控制单元测量的密度值与压力变送器中设定的密度值对比,计算出由于密度变化而产生的液位差异,并差异通过运算加以消除,确保输出液位值的真实。
  通过工作原理可以看出,在被测介质的罐体增加了密度测量的环节,密度测量也是通过差压变送器测量罐体固定两点之间压差的变化,得出被测介质的实时密度值。压差值ΔP=ρg(h1-h2),其中ρ为被测介质的密度,g为重力加速度,h1-h2为1、2两个测量的高度差。差压变送器也是压力的变化值转化成相应的4—20mA的直流输出,供控制系统使用,计算出被测介质的密度值,在液位计算单元内用实际密度来修正设定密度差异,从而得到与实际液位较为接近的液位值,为控制系统的精确测量提供可靠地数据保障。
  比较简单的修正原理为:根据实际测量的被测介质密度ρ实与设定密度ρ定之间的差值Δρ,近似计算出由于Δρ变化所导致的压力变化值ΔP,然后计算出液位变化值Δh。ΔP=Δρgh测,Δh=ΔP/(ρ实g),控制系统输出液位值h=h测-Δh。原理图如图3下:
  
四.修正结果
  如在存在问题中所举例,加入该环节以后,经过控制系统运算后的液位输出值为h输出=h测-Δh=2.4-0.4=2m,输出液位与测量液位一致,克服了因为被测介质密度变化而导致的输出液位与实际液位存在误差的现象,确保了整个控制系统测量数据的真实性。
  
五、结语
在使用压力变送器测量被测介质密度变化的液位环境中,通过在加装密度测量环节,在得到实际被测介质密度的条件下,对压力变送器测量的液位值进行修正运算,能够比较准确的得到被测介质的实际液位值。
关键字:压力变送器  测量密度  介质容器  液位值 引用地址:如何通过压力变送器测量密度变化介质容器的液位值

上一篇:磁浮子双色液位计在生产中使用的可行性方案分析
下一篇:如何做好容积式流量计的计量与检定工作

推荐阅读最新更新时间:2024-03-30 23:17

智能压力变送器如何改变量程
  智能压力变送器如何改变量程   智能差压变送器的量程通常是最受关注的参数之一,因为测量范围决定了智能差压变送器的测量精度和测量能力。接下来,让我们来告诉你智能差压变送器如何改变量程:   量程是指从最小测量值到最大测量值的一个范围,但实际上是指一个间隔,而不仅仅是一个最大测量值。实际上,测量范围越大越好,但根据实际测试介质,通常需要使用测量范围最大值约为被测介质最大压力的1.5倍。   改变范围是可能的,但重要的是要注意,它只能在最小和最大测量范围内改变,而不能超过限度。另一方面,业界并不称其为范围的变化,而是一种数量上的偏移。   1.在偏移之前,将量程调整到所需的值,并根据上述零点范围的调整,将发射机的测量范围调整到0≤1
[测试测量]
电磁流量计测量石灰石浆液密度注意事项
  电磁流量计 在传感器内部有两根平行的T型振管,中部装有驱动线圈,两端装有拾振线圈,直接测量通过流量计的介质的质量流量,还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。电磁流量计是一种重要的流量测量仪表,是采用感热式测量。   电磁流量计的测量原理在这就不多说了,下面就谈谈测量石灰石浆液密度的简单介绍。   于脱硫系统浆液的腐蚀性及磨蚀性,同时又有很高的含固率(可达30%),无法采用常规检测方法测量其密度,使密度计的选型具有很大限制。目前,国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有三种,即差压法、 射线放射吸收测量法、科氏力质量流量计法。   电磁流量计测量脱硫系统石灰石浆液密度是由于该流量计的结构形式与振动管密度计的结构形式类同。测
[测试测量]
气体流量标准装置压力变送器溯源技术的实现
1 概述 压力变送器是一种将压力变量转换为可传送的统一输出信号的仪表,而且其输出信号与压力变量之间有一给定的连续函数关系,通常为线性函数。在流量标准装置中,要作为一个重要的物理量显的及其重要,直接参与到气装置的准确度计算,根据气体状态方程各参数的要求,压力是一个重要的量值,它的准确性至关重要,在一个周期内,压力的稳定性和准确性要得到及时的保证才能得到更好的数据结果,因此,作为标准装置,压力的自我校验工作也是对标准的要求之一。 2 原理 以空气和液体作为传压介质,通过数字压力模块和多功能过程信号校验仪,分别连接被检变送器和压力模块,给系统加压,用直接比较法测量,根据被检表和标准表的读数,读出电压或电流值,通过计算即
[测试测量]
气体流量标准装置<font color='red'>压力变送器</font>溯源技术的实现
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
最新测试测量文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved