差压式液位计的零点迁移ppt课件
第八章液位测量ppt课件
②光纤光路部分 由光源，等强度分束器，光纤和光电检测器组
成。 两组光纤分别安装在齿盘上下两边，每当齿盘
转过一个齿，上下光纤光路就被切断一次，各 自产生一个相应的光脉冲信号。由于对两组光 纤的相对位置作了特别的安排，从而使得两组 光纤光路产生的光脉冲信号在时间上有一很小 的相位差。 通常，导先的脉冲信号用作可逆计数器的加、 减指令信号，而另一光纤光路的脉冲信号用作 计数信号。
2024年8月3日10时53分
1
8.1 差压式液位测量法
1.液位测量
3）测量方法的选择: 选择合适的测量方 法不仅要求能够获得最大信号量，同时还 应该考虑信号传送过程对被测液体安全性 等方面的影响(如电源、光辐射可能加热 低温液体或引爆易燃液体等)，考虑被测 液体对敏感元件的污染、腐蚀以及所需仪 表的成本、用户的使用条件等具体情况。
1 s g L 2 S g H
采用保温措施，ρ1=ρ2=ρw,那么有
p w s gL H
即得:
H
L
w
1
s
g
p
2024年8月3日10时53分
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8.1 差压式液位测量法
3.用差压式液位计测量锅炉汽包水位
2）误差分析 汽包压力p的影响: 汽包压力p上升,(pw-ps)下降,下降.
2024年8月3日10时53分
15
8.3 电阻式液位测量法
1.电接点液位计
结构：测量筒，电接点，指示灯，电源。 工作原理：利用物质液态和气态的电阻率
相差悬殊的特性指示液位，原理图如下： 8-3-1 特点：不受被测液体的压力、温度、密
度的影响，非连续测量。 应用：锅炉、太阳能热水器等。
2024年8月3日10时53分
【优】差压式液位计最全PPT
图4 正负迁移示意图
某差压变送器的测量范围为0～ 5000Pa，当压差由0变化到5000Pa 时，变送器的输出将由4mA变化到 20mA，这是无迁移的情况，如左图 中曲线a所示。负迁移如曲线b所示， 正迁移如曲线c所示。
一般型号后面加“A”的为正迁移；加 “B”的为负迁移。
谢谢大家！
0 ﹥0 ﹥4
Hmax
﹥△Pmax
20 ﹤20 ﹥20
二、零点迁移
迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。
迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始点相对应，只不过 零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。
迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不 改变量程的大小。
二、零点迁移
中曲线a所示。
p pB pA Hg
图1 差压式液位计原理图
一、结构及工作原理
负迁移
图2 负迁移示意图
实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为
p1 h12g H1g p0 p2 h22g p0
则 p1 p2 H1g h12 g h22 g
p H1g h2 h12g
一、结构及工作原理
专业
专注
专心
《化工仪表与自动化控制》
——差压式液位计
工作单位：山东轻工职业学院
主讲：石飞
目录
1
结构及工作原理
2
零点迁移
一、结构及工作原理
无迁移
某差压变送器的测量范围为0～5000Pa，当压差由0变化到5000Pa时，变送器的输出将由4mA变化到20mA，这是无迁移的情况，如左图
中曲线a所示。
0 图1
差压0 式液位4 计原理将图 差压变送器的一端接液相，另一端接气相
差压式液位计的零点迁移ppt课件
解：当不考虑迁移量时,变送器的测量范围应根据液位 的最大变化范围来计算。 液位为3m时,其压差为
p H g 3 900 9 . 81 26487 Pa max
注：液柱压力用Hρg计算时,只要H用m,ρ用kg/m3，g用 m/s2为单位时,相乘结果的单位就是Pa。 上述计算结果Δpmax为26.487kPa,经过圆整后,测量范围可选 0～30kPa。
当H＝0时，差压变送器的输入Δp=0，差压 变送器的输出也为0（下限值），相应地显示仪表 指示为0，这时不存在零点迁移问题。
（2）正迁移
差压变送器在液位基 准面下方h处，这时，作 用在差压变送器正、负 压室的压力分别为 p1＝ρg(H+h)+ p0 p2＝p0 差压变送器的差压输 入为 Δp＝p1－p2＝ ρg(H+h) H=0时， Δp= ρgh>0
由上式可知,该差压变送器应进行负迁移,其迁移量 为 h2ρ0g。
当差压变送器安装的高度改变时,只要两个取压法兰间 的尺寸h2不变,其迁移量是不变的。
4、迁移调整方法
（1）测量范围、量程范围和迁移量的关系
差压变送器的测量范围=量程范围+迁移量。 如图4所示，a量程为30kPa，无迁移量，测量范围等于量程为 30kPa； b量程为30kPa，迁移量为-30kPa，测量范围为-30 ～0kPa； c量程为30kPa，迁移量为30kPa，测量范围为30～ 60kPa。
图3-15 法兰式差压变送器测液位
26
补充：法兰式压力变送器
法兰式差压变送 器的法兰直接与容器 上的法兰相连接，作 为敏感元件的测量头 （金属膜盒）经毛细 管与变送器的测量室 相通。在膜盒、毛细 管和测量室所组成的 密闭系统内充有硅油 ，作为传压介质，毛 细管外套以金属蛇皮 管保护
调试 差压式液位计零点迁移
调试| 差压式液位计零点迁移所谓零点迁移,就是为克服差压液位计在安装过程中,由于变送器取压口与容器取压口不在同一水平线或采用隔离措施后产生的零点偏移,而采取的一种技术措施。
在仪表施工的过程中，出于对设备安装位置和便于维护及工艺人员操作等方面的考虑，变送器不一定都能与取压点在同一水平面上；又如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，不能直接把介质引入变送器，必须安装隔离液罐，用隔离液来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀。
这时就要考虑被测介质和隔离液柱对测压仪表读数的影响。
为了消除安装位置或隔离液对测压仪表读数的影响，因此要进行零点迁移，差压变送器使用应注意可用量程，包含硅油迁移量，特别是对于小量程差压变送器。
零点迁移可分为三大类：无迁移、负迁移、正迁移。
无迁移举例：差压式液位计是通过液体对变送器正负压室上产生的差压来进行测量的，如果变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上，H=0时，ΔP=0；即ΔP=P正-P负=ρgH，压力会随着液位的升高而呈线性变化。
如储罐内的液体密度为1.2，液位在0-4m范围内浮动，求变送器的量程。
解：根据公式：ΔP=P正-P负=ρgH满液位时：P1 =1.2×9.8×4=47.06Kpa空液位时：P1 =1.2×9.8×0=0Kpa满/空液位时：P2=0 Kpa变送器的量程为：0-47.06 Kpa正迁移举例：当差压变送器在液位基准面下方h处时，这个时候就需要做正迁移了。
如储罐内的液体密度为1.2，液位H在0-4m范围内浮动，h为1m,求变送器的量程。
解：根据公式：ΔP=P正-P负=ρgH低压侧P2：因与大气相通默认为0高压侧P1：P1＝ρg(H+h)满液位时：P1 =1.2×9.8×（4+1）=58.8Kpa空液位时：P1 =1.2×9.8×（0+1）=11.76Kpa变送器的量程为：11.76-58.8 Kpa结论：造成此台变送器零点正迁移的原因是液位为0时，仍然存在11.76Kpa液位压力施加给变送器正压侧。
《差压式液位计的零点迁移》说课-教师资格认证
项 目 由 简 单 到 复 杂
项目五 简单控制系统的设计
项 目 二 检 测 仪 表 项 目 三 控 制 仪 表 项 目 四 执 行 器
项目一：自动控制系统的认识与识图
教学手段 配套教 学课件
教 学 手 段
动画视频
实训基地
实训基地
（1）校内实训室--过程控制实训室
（2）校外实训基地—昆钢煤焦化公司
1.4 使用教材
《仪表与自动化》（第二版）
主编： 何道清 出版社：化工工业出版社 出版日期：2011.3
二、教学目标
根据本节课的内容及教学大纲的要求 结合学生理论知识不扎实，实践能力缺失的现状。
知 识 目 标 能 力 目 标 素 质 目 标
理解零点迁移的原因 了解零点迁移的分类 掌握迁移量的计算与判断
会对差压式变送器进行零点迁移
培养学生运用已学知识解决实际问题的能 力
三、教学重、难点
重点
问题 教学法 什么是零点迁移？ 为什么要进行零 点迁移？ 零点迁移的分类。 任务 教学法
难点
运用已有知 识，实现学 习迁移
迁移量的计算； 迁移调整方法。
学生分组讨 论，同学评 价，教师总 结
四、学情分析
我校学生特殊性：
解决方法：
1、考虑学生的不同情况和 需求，优化教学内容； 2、运用多种教学手段
1. 文理兼收
2. 单招生，三校生等多种生 源并存
3、增加实训和下厂参加实习
培养出学以致用，德优技高的 高技能型人才。
教学内容 根据高职高专学生的培养目标和典型工作岗位工作中 所需要具备的知识、技能要求，选取了其中的 7个章节， 控制系统设计、 重新组织成六个项目，做为教学内容。 安装调试和运行维护能力
差压变送器原理及操作ppt课件
KF
1
y min 0 x min xmax x
变送器输出输入关系
1 Y (Dx z0) F
变送器的输出与输入之间的关系仅取决于测量 部分和反馈部分的特性，而与放大器的特性几乎无关。
4
2、量程调整
——量程调整的目的是使 变送器的输出信号的上限值y与 测量范围的上限值x相对应。 量程调整的方法，通常是 改变反馈部分的反馈系数F。F
y min 0 xmax xmax x y y max
愈大，量程就愈大；F愈小，量
程就愈小。
5
３、零点调整和零点迁移 ——零点调整和零点迁移的目的，是使 变送器输出信号的下限值ymin与测量信号的 下限值xmin相对应。
y y max
零点调整
y y max
正迁移
y min
y y max
负迁移
y min 0 x min xmax x
手动零点 标注按 钮
14
2、3051型变送器零点标定 使用375手操器标定： 1、连接375手操器并启动后进入菜单Display condition（显示条件） 2、点击进入Diag/Service(仪表诊断维修) 3、点击进入Calibration(校准） 4、点击进入Sensor trim(传感器设定 ) 5、Zero trim（标零设定） 此时观察显示屏输出显示是否归零，若归零则标零 点成功。 注：标定前将变送器停运并打开高、低压排污泄压 阀泄压。
三、实例分析—3051型差压变送器结构
１、工作原理
调零和迁移信号 电容 变化 差动电容 电流 信号 + 反馈 信号
位移 感压膜片
电容-电流 转换电路
放大和输出 限制电路
Iy
测量部分
差压液位计量程、迁移量计算与安装
二、差压液位计的量程及迁移量的计算
• 1、双法兰液位计安装在密闭容器低端法兰水平线以下,变送器安装在 密闭容器低端法兰水平线以下, 如图所示。
二、差压液位计的量程及迁移量的计算
• 2、双法兰液位计安装在密闭容器法兰水平线中间,变送器安装在密闭 容器高低端法兰水平线中间,如图所示。
二、差压液位计的量程及迁移量的计算
工艺温度超过300℃，就会引起硅油膨胀，当超过硅油的蒸气压点， 硅油就发生蒸发。可考虑导压管或者磁致伸缩液位计。
对于真空高温应用场合，不推荐使用毛细管远传方式。因为毛细管会 随环境温度的升高，而引起变送器的响应时间延迟。建议使用全焊接 直连法兰型。
如果是190℃以内的真空和负压的工况下，选用毛细管在安装时，必 须保证变送器去最低取压嘴位置在同一水平或低于最低取压嘴。并且 ，在选型时要注意，毛细管长度要大于上下法兰间距至少1米。
一、差压液位计的迁移
3、变送器的“硅油” 3.3、硅油比重与液位测量量程的计算关系 我们在计算单、双法兰的量程时，必须考虑到不同厂家不同的硅油比重 。以下是具体的计算公式：
公式一：双法兰液位变送器（负迁移安装） XD_SCALE_0%= —（硅油密度×9.8×法兰间距） XD_SCALE_100%= （介质密度-硅油密度）×9.8×法兰间距
选型安装： ➢ 如果是高温的设备，毛细管充装的介质一定要耐
高温，不然，会造成测量误差。
➢ 最好将变送器安装在下法兰以下，特别是对于真 空工况的。正压法兰装在低,负压法兰装在高处. 安装时要注意密封压垫不可挤压膜片。
➢ 对于液面连续测量，宜选用差压式仪表；对于界 面测量，可选用差压式仪表，但要求总液面应始 终高于上部取压口。
公式二：单法兰液位变送器（负迁移安装） XD_SCALE_0%=0 XD_SCALE_100%=介质密度×9.8×法兰间距
调试差压式液位计零点迁移
调试差压式液位计零点迁移作者简介：柳北剑（1987—）江苏徐州⼈，从事化⼯⾏业12年，曾多次参与建⼚及原始开车，实战经验较为丰富，⽬前就职于江苏威名⽯化，任⼯程师职位。
联系⽅式：所谓零点迁移,就是为克服差压液位计在安装过程中,由于变送器取压⼝与容器取压⼝不在同⼀⽔平线或采⽤隔离措施后产⽣的零点偏移,⽽采取的⼀种技术措施。
在仪表施⼯的过程中，出于对设备安装位置和便于维护及⼯艺⼈员操作等⽅⾯的考虑，变送器不⼀定都能与取压点在同⼀⽔平⾯上；⼜如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，不能直接把介质引⼊变送器，必须安装隔离液罐，⽤隔离液来传递压⼒信号，以防被测仪表被腐蚀。
这时就要考虑被测介质和隔离液柱对测压仪表读数的影响。
为了消除安装位置或隔离液对测压仪表读数的影响，因此要进⾏零点迁移，差压变送器使⽤应注意可⽤量程，包含硅油迁移量，特别是对于⼩量程差压变送器。
零点迁移可分为三⼤类：⽆迁移、负迁移、正迁移。
⽆迁移举例：差压式液位计是通过液体对变送器正负压室上产⽣的差压来进⾏测量的，如果变送器的正、负压室与容器的取压点处在同⼀⽔平⾯上，H=0时，ΔP=0；即ΔP=P正-P负=ρgH，压⼒会随着液位的升⾼⽽呈线性变化。
如储罐内的液体密度为1.2，液位在0-4m范围内浮动，求变送器的量程。
解：根据公式：ΔP=P正-P负=ρgH满液位时：P1 =1.2×9.8×4=47.06Kpa空液位时：P1 =1.2×9.8×0=0Kpa满/空液位时：P2=0 Kpa变送器的量程为：0-47.06 Kpa：正迁移举例迁移举例：当差压变送器在液位基准⾯下⽅h处时，这个时候就需要做正迁移了。
如储罐内的液体密度为1.2，液位H在0-4m范围内浮动，h为1m,求变送器的量程。
解：根据公式：ΔP=P正-P负=ρgH低压侧P2：因与⼤⽓相通默认为0⾼压侧P1：P1＝ρg(H+h)满液位时：P1 =1.2×9.8×（4+1）=58.8Kpa空液位时：P1 =1.2×9.8×（0+1）=11.76Kpa变送器的量程为：11.76-58.8 Kpa结论：造成此台变送器零点正迁移的原因是液位为0时，仍然存在11.76Kpa液位压⼒施加给变结论：送器正压侧。
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为了克服零点偏移我们采用了零点迁移 。
零点偏移
P P P H g h g ( D ) 1 2
零点迁移
P H g 当h ρg ＝D 时，
P 0 这样就克服了零点偏移，当H＝0 时，
变送器输出电流就是4mA了。
3、零点迁移的分类、计算及判断
（1）无迁移
差压式液位计 的零点迁移
差压式液位计的零点迁移
授课人：丁娱乐
教学目标
1
差压式液位计
2
零点迁移
(1)问题提出 (2)零点迁移的概念(重点) (3)零点迁移的分类、计算与判断（难点） (4)迁移调整方法（难点）
3
带迁移变送器的典型故障处理（重点）
1
二、零点迁移
1、问题提出
差压式液位计是通过液体对变送器正负压室上产生 的差压来进行测量的，即ΔP=P正-P负=ρgH，如果变送 器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上， H=0时，ΔP=0；
法兰式差压变送器适宜于测量腐蚀性、结 晶性、粘稠性和含有悬浮物的液体的液位和界 位测量。 法兰式差压变送器缺点：比普通的差压变 送器贵，而且有的毛细管内的充灌液很容易渗 漏掉。反应比普通的差压变送器迟缓，特别是 天冷的时候，仪表的灵敏度更低。法兰式液位 计的测量范围还受毛细管长度的限制。因此， 使用哪一种液位计进行测量，要视具体的情况 而定。
由上式可知,该差压变送器应进行负迁移,其迁移量 为 h2ρ0g。
当差压变送器安装的高度改变时,只要两个取压法兰间 的尺寸h2不变,其迁移量是不变的。
4、迁移调整方法
（1）测量范围、量程范围和迁移量的关系
差压变送器的测量范围=量程范围+迁移量。 如图4所示，a量程为30kPa，无迁移量，测量范围等于量程为 30kPa； b量程为30kPa，迁移量为-30kPa，测量范围为-30 ～0kPa； c量程为30kPa，迁移量为30kPa，测量范围为30～ 60kPa。
（ 3）负迁移
如图所示的液位 测量系统，气相导压 管中充满的不是气体 而是冷凝水（其密度 与容器中的水的密度 近似相等）。这时， 差压变送器差压输入 为
Δp ＝p1－p2＝ρg(H－H0) H=0时， Δp= －ρg H0<0
思考 如何判断正负迁移和无迁移？
迁移方向的判断
当 H＝0时，⊿P
> ＝ 0 <
P1=P0+H ρg +h ρg P2=P0
P P P H g h g 1 2
当H＝0 时
≠0 P h g
变送器输出电流
h 0 ≠4mA I 16 4 H h 0
所以产生了零点偏移。
2、零点迁移的概念
所谓零点迁移,就是为克服在安装过程中, 由于变送器取压口与容器取压口不在同一水平 线或采用隔离措施后产生的零点偏移,而采取 的一种技术措施.
由此可见，正、负迁移的输入、输出特性曲线 为不带迁移量的特性曲线沿表示输入量的横坐标平 移。正迁移向正方向移动，负迁移向负方向移动， 而且移动的距离即为迁移量。 综上所述，正、负迁移的实质是通过调校差压 变送器，改变量程的上、下限值，而量程的大小不 变。
（2）迁移调整方法
（1）计算迁移量：根据仪表规格书获得介质的密度等 数据，通过计算得到迁移的数值。 （2）计算差压范围：测量差压变送器高压侧与低压侧 的高度差.再根据测量的液体密度算出最大差压值， （3）计算量程 （4）设定变送器量程。对三阀组进行相应的操作，确 定管内充满隔离液，此时液位应在零位上，直接用 通讯器进行零点迁移即可。
图3-15 法兰式差压变送器测液位
26
补充：法兰式压力变送器
法兰式差压变送 器的法兰直接与容器 上的法兰相连接，作 为敏感元件的测量头 （金属膜盒）经毛细 管与变送器的测量室 相通。在膜盒、毛细 管和测量室所组成的 密闭系统内充有硅油 ，作为传压介质，毛 细管外套以金属蛇皮 管保护
法兰式压力变送器的应用
根据图示,当液位高度为H时,差压变送器正压室所受的 压力p1为
p p H g h g 1 0 1 0
负压室所受的压力p2为
p p h h g 2 0 2 1 0
因此，差压变送器所受的压差为
p p p H g h g 1 2 2 0
正迁移 零迁移（无迁移） 负迁移
例 题 分 析
1.用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位,如图315所示。已知被测液位的变化范围为0~3m,被测介质密度 ρ=900kg/m3 ,毛细管内工作介质密度ρ0=950kg/m3。变送 器的安装尺寸为 h1=1m, h2=4m。求变送器的测量范围,并 判断零点迁移方向,计算迁移量,当法兰式差压变送器的安 装位置升高或降低时,问对测量有何影响?
差压计阀组安装示意图 1，2-切断阀；3-平衡阀
当H＝0时，差压变送器的输入Δp=0，差压 变送器的输出也为0（下限值），相应地显示仪表 指示为0，这时不存在零点迁移问题。
（2）正迁移
差压变送器在液位基 准面下方h处，这时，作 用在差压变送器正、负 压室的压力分别为 p1＝ρg(H+h)+ p0 p2＝p0 差压变送器的差压输 入为 Δp＝p1－p2＝ ρg(H+h) H=0时， Δp= ρgh>0
但在实际应用中，出于对设备安装位置和便于维护等方 面的考虑，测量仪表不一定都能与取压点在同一水平面 上；又如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，不能直 接把介质引入测压仪表，必须安装隔离液罐，用隔离液 来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀。这时就要考虑 介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响。为了消除 安装位置或隔离液对测压仪表读数的影响，因此要进行 零点迁移。
解：当不考虑迁移量时,变送器的测量范围应根据液位 的最大变化范围来计算。 液位为3m时,其压差为
p H g 3 900 9 . 81 26487 Pa max
注：液柱压力用Hρg计算时,只要H用m,ρ用kg/m3，g用 m/s2为单位时,相乘结果的单位就是Pa。 上述计算结果Δpmax为26.487kPa,经过圆整后,测量范围可选 0～30kPa。