使用两个压力测量值和一点数学,差压可以计算水平,流量,界面,甚至密度。工艺工程师了解并信任差压,因为它是一种用于控制工业过程的可靠且真实的方法。它的多功能性和各种产出使其在各行业中的价值更高。
本文将仅关注差压如何用于计算加压罐中的液位测量。将讨论差压的优点,局限性和常见的工业应用。
压差如何工作
传统的差压测量包括一个双面隔膜,可以检测一侧容器底部和另一侧容器顶部的压力。这些相反的压力测量推动双侧膜片的相对侧,并且所得到的测量值是两者之间的压力差或差压。传统的差压涵盖了广泛的应用范围,能够检测仅几毫巴的压差。
传统上,船只的连接有两种不同的方式 - 脉冲线或毛细管线。脉冲线是硬线,其允许过程中的流体或气体直接接触测量装置中的隔膜,并且线路成为过程的一部分。毛细管线通过使用安装在容器上的金属隔膜的法兰将传感器与过程分开。连接到这些外部隔膜的是柔性的,涂有油的涂层线。远程密封件可将压力变送器从潜在的破坏性工艺参数(例如高温或腐蚀性材料)中移除。
两种安排都是测量压力。在罐或容器底部的压力测量是测量由流体和其上方的蒸汽空间产生的总压力,而顶部的压力测量仅仅考虑该压头或静压。这种布置允许静态压力从整个测量中“移除”,留下由流体产生的压力并允许我们推断水平。
差压的常见应用
差压用于测量加压罐中液体和液化气体的液位。加压罐的使用有很多原因,例如提供恒定的输出,消除泡沫,为腐蚀性材料提供屏障,以及液化气体以便于储存。在所有这些情况下,
差压变送器仅测量静压和总压力之间的差异。计算产品水平需要一些数学计算。
标准静水压力公式由三个变量组成:压力,密度和高度。传感器测量压力,密度由客户输入为常数,高度为产品水平。要使这个公式起作用,密度是关键,必须保持相当稳定。利用已知的密度和压力值,压力传感器的电子元件可以准确可靠地根据压差计算液位。
差压的局限性
差压是一种经过验证的液位测量方法,但它确实有其缺点。对于初学者来说,安装需要停止过程并排空进行测量的容器。这可能是一个昂贵或耗时的过程,特别是如果有多个容器需要这种类型的测量。另外,用于差压测量的脉冲线和毛细管线易受外部影响。如果这些线路处于高交通区域,则它们有被压碎的风险,并且如果在气候受控区域之外,线路可能会升温或冷却,从而导致材料密度的变化和水平测量误差。幸运的是,这些常见问题有一个解决方法。
电子差压
通过软件和硬件的创新组合,更好,更高效地做事的愿望导致了电子差压的产生。该系统使用两个单独的压力传感器直接安装在容器或罐上,通过小电缆连接。这种设置放弃了传统的双面传感器以及对脉冲或毛细管线的需求,使安装和维护更加容易。
电子差压原理与单个传感器的工作原理相同,使用两个不同的压力输出来确定压差。这种方法只需要更多的数学运算来达到水平输出。一个压力变送器是主要的,提供产品和蒸汽空间的整体测量,二级压力传感器为主传感器提供蒸汽空间的单一压力测量。主发射器使用简单的计算来减去两者,基本上从等式中去除蒸汽空间,然后使用流体静力学公式进行更多的数学计算以提供水平输出。
电子差压消除了对脉冲线或毛细管线的需要,从而消除了对外部影响的任何敏感性,从而导致测量误差。它还为更好的隔膜选择开辟了可能性,如陶瓷,耐磨,更适合承受恶劣环境。避免脉冲或毛细管线并使用比不锈钢硬十倍的测量池可以延长精确的液位测量,而且维护成本极低。
两个独立的压力传感器串联工作也可以实现新的工作方式,包括密度补偿水平。此特定输出使用两个压力测量来不断计算密度,然后使用较新密度计算连续水平。当流体特性在一个过程中不断变化时,密度补偿水平是测量液位的理想选择。
电子差压并不能消除传统差压的需要或用途。它仅扩展了测量值可提供的压差值。每种方法都有其优点和缺点,用户必须决定他们试图在他们的过程中更好地理解的测量。
结论
差压已经存在很长时间了,它是一种多功能技术,使用单一测量来提供各种输出,包括水平。这就是为什么它一直是加压罐液位测量的可靠方法。只有使用VEGA VEGADIF 85等更好的传感器和电子设备才能提高精度和一致性。测量的多功能性仅与传感器相匹配,传感器具有可定制的选项,包括多个外壳位置,允许此传感器进入以前的差压传感器无法适应的位置。此外,电子差速器可以完成所有这些工作,为处理器开辟更多的测量选项。所有这些都证明了差压将继续证明自己现在有用,并且将来会持续更长时间。