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如何利用标准型压力变送器测水位

作者:
松野电气
发表于:
2014-02-11, 14:19
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如何利用标准型压力变送器测水位

压力变送器在以往多用作密闭压力容器的压力测量,而对于敞口容器来讲,根据连通器原理,连通管内同一水平面处的压力是相等的。

对于应用于水位测量的压力变送器来讲,这个等压力点就应当取在容器的底部,这样以来它测量的压力就等于该点水平面以上水柱所产生的压力了。通过压力测量公式可看出:

压力测量公式:P=ρgH------(1)

在对其进行变换后就成了液位的计算公式:

液位计算公式:H=P/ρg-------(2)

H------液柱高度   m;

P------液柱底部压力  Pa;

ρ-----液体密度  Kg/m3;

对于公式中的ρ—密度,会由于环境温度、以及水自身温度的变化而发生变化,但是对于电站锅炉除盐水来讲,由于除盐水置换量较大,其温度在10℃(冬天)--17℃(夏天)之间,密度变化很小,近似恒定,所以对压力的影响并不大,可以忽略不计。对于例如除盐水罐此类的大型容器,根据变送器标准信号输出为4—20mA的特点,我们可以设计应用160Kpa量程的压力或差压变送器(应用差压变送器时,需一端对大气),来对应0—16米的标高和16mA的输出电流信号间隔,即1mA输出对应1m水位。如此以来,测量设置更加简单。

而对于温度较高的敞口容器内的水来讲,由于温度所造成的偏差超出测量要求时,我们通过对温度进行补偿运算后,也依然能够利用这个公式来应用压力变送器对位进行比较精确的测量。下面是某敞口容器内水温为80℃时水位测量系统的补偿运算(假设测量筒内水温为20℃):

1标准大气压下,80℃水的密度为:ρ1

           20℃水的密度为:ρ2

实际水位为H1=P/ρ1g

测量水位为H2=P/ρ2g

显然H2<H1,H1/H2=ρ2/ ρ1=k    则实际水位 H1=k·H2

在压力P不变的情况下,其输出电流也保持不变,则CRT显示量也保持不变为H2,此时为了补偿由于温度差异对水位的影响,可以对原水位量程进行如下修正:

原量程为:H;

修正后量程为:H=k·H。

则测量显示值为h= k·H2= H1,即为实际水位。

当然,如此计算仍属近似简单计算,但是从运行监视的要求来讲,已经完全能够满足运行需要了。

基于上述原理对该水位测量系统进行改造后,经过观察记录,发现偏差不超过10mm,效果非常好。同时,应用压力变送器测量,可靠性大大提高,检修维护量也大幅度减少,降低了许多维护费用

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