差压变送器

  在目前的油库油罐液位的测量设计中,差压变送器比较流行的是采用雷达液位计或浮球、浮标、钢带式液位计等。雷达液位计虽然精度高但成本也高,而浮标、浮球等液位计,安装、维护比较麻烦。差压式液位计,在锅炉汽包等密闭容器中应用广泛,但测量结果并非真正液位,因此在油罐液位测量的设计鲜有应用。其实油库油罐的精确液位,并不十分重要,用户实际要了解的并不是液位,而是通过测量液位来了解油罐中油品的实际数量(即吨数),从而防止满溢。由此分析采用差压法来测液位(实际为吨数)也不失为一个好的选择。因为目前差压变送器的应用十分成熟,象1151、3051以及EJA等差压变送器,技术十分完善,精度可达0.075级,而且价格大幅下跌,性能价格较高。
差压变送器

   2 差压变送器的设计原理
   顾名思义差压变送器所测量的结果是压力差,即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圆柱形,其截面圆的面积S是不变的,那么,重量G=△P·S=ρg△h·S,S不变,G与△P成正比关系。即只要准确地检测出△P值,与高度△h成反比,在温度变化时,虽然油品体积膨胀或缩小,实际液位升高或降低,所检测到的压力始终是保持不变的。如果用户需要显示实际液位,也可以引入介质温度补偿予以解决。
   3 差压变送器的实际应用
   在温州新世纪油库项目,笔者将此思路应用到实际设计中。
   设计条件: 2000m3油罐,直径d=14.5m,高度就可以得到实际油品的库存量G,从公式还可知其密度ρh=14m。
   一次表:选用温州市伯特利仪器仪表公司的BTL-1151LT法兰式隔爆差压变送器,选用法兰式是防止罐底脏物沉淀而堵塞引压管,差压变送器量程0~140kPa。

智能流量计

   二次表:选用WP系列智能光柱显示报警仪,万能信号输入,可任意改变量程,用光柱显示液位,用数字显示油品的吨数。以6#罐为例,S=π×r2=3.14×7.252=165m2,高为14m。
   在油罐顶部,差压变送器设计一套液位报警装置,防止油品满溢,作为双保险。在应用中由于测量值直接为吨数,故油罐不论贮存何种油品,二次表显示的值是油罐内油品的吨数,避免了需要测定密度进行换算的麻烦。
   差压变送器一般情况油品出入库往往是采用泵输送经过椭圆齿轮流量计计量,由于流量计的精度有限,最高也只有0.2级,差压变送器还需测密度计算,其结果往往有些出入,从而造成计量纠纷。现在因为油罐测量的结果为吨数,而且精度可达到0.2级甚至0.1级,因此,与容积式流量计相比,差压变送器计量结果更准确。虽然在小数量的油品出入库时,由于分辨率的原因,测量的结果绝对误差较大,但在大数量的油品出入库时,其较高的精度和较小的相对误差,差压变送器是其它计量手段所无法比拟的,特别适合月度、季度、年度的盘存。实践表明其主要优点有:① 安装维护简单方便;② 读数直观直接明确,可直接读出油品的库存量;③ 免除了密度的测定和换算。
   4 差压变送器的注意问题
   (1) 设计和安装时应考虑油罐底部的取压开孔尽可能放低,以消除温度变化而造成的误差,必要时引入温度补偿。
   (2) 在油罐的罐体水平截面不等的情况下(如上小下大),要考虑补偿措施。如二次表选用WP-H80系列液位-容量控制仪。
   (3) 为达到一定精度,如油罐顶部装有呼吸阀时,必须采用差压变送器而不能采用压力变送器。对敞口油罐或精度要求不高时,可直接采用压力变送器以方便安装。
   (4) 二次表尽量采用智能表,可方便改变量程,实现温度补偿等。

 智能差压变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室,作用在δ元件即敏感元件的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。智能差压变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。 当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。智能差压变送器和绝对压力变送器的工作原理和压力变送器相同,所不同的是低压室压力是大气压或真空。
   A/D转换器将解调器的电流转换成数字信号,其值被微处理器用来判定输入压力值。微处理器控制变送器的工作。另外,它进行传感器线性化。重置测量范围。工程单位换算、阻尼、开方,,传感器微调等运算,以及诊断和数字通信。

  (一)智能电磁流量计测量原理是法拉第电磁感应定律,传感器主要组成部分是:测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。它主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量。包括酸、碱、盐等强腐蚀性的液体。该产品广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理,水利建设等领域。

   产品特点:
   1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;
   2、测量管内无阻碍流动部件,无压损,直管段要求较低;
   3、系列公称通径DN15~DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择;
   4、转换器采用新颖励磁方式,功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达1500:1;
   5、转换器可与传感器组成一体型或分离型;
   6、转换器采用16位高性能微处理器,2x16LCD显示,参数设定方便,编程可靠;
   7、流量计为双向测量系统,内装三个积算器:正向总量、反向总量及差值总量;可显示.庄、反流量,并具有多种输出:电
   流、脉冲、数字通讯、HART;
   8、转换器采用表面安装技术(SMT),具有自检和自诊断功能
   二:智能涡街流量计
  智能流量计智能涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。
   智能涡街流量计原理
   在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力,无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量,配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量,是节流式流量计的理想替代产品。
   三:智能旋进漩涡气体流量计
   智能旋进旋涡气体流量计采用最新微处理技术,具有功能强、流量范围宽、操作维修简单,安装使用方便等优点,主要技术指标达到国外同类产品先进水平。广泛应用于石油、化工、电力、冶金煤炭等行业各种气体计量。
   主要特点:
   1.内置式压力、温度、流量传感器,安全性能高,结构紧凑,外形美观。
   2.就地显示温度、压力、瞬时流量和累积流量。
   3.采用新型信号处理放大器和独特的滤波技术,有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号,大大提高了流量计的抗干扰能力,使小流量具有出色的稳定性。
   4. 特有时间显示及实时数据存储之功能,无论什么情况,都能保证内部数据不会丢失,可永久性保存。
   5.整机功耗极低,能凭内电池长期供电运行,是理想的无需外电源就地显示仪表。
   6.防盗功能可靠,具有密码保护,防止参数改动。
   7.表头可180度随意旋转,安装方便。
   四:金属管浮子流量计
   金属管浮子流量计适用于小口径和低流速介质 流量测量;工作可靠,维护量小,寿命长;金属管浮子流量计对于直管段要求不高 ;较宽的流量比10:1;双行大液晶显示,可选现场瞬时/累计流量显示,可带背光 单轴灵敏指示;非接触磁耦合传动;金属管浮子流量计全金属结构,适于高温、高 压和强腐蚀性介质;可用于易燃、易爆危险场合;可选二线制、电池、交流供电方 式;多参数标定功能;金属管浮子流量计带有数据恢复,数据备份及掉电保护功能智能流量计 .


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