差压变送器测量液位基础知识
双法兰差压变送器液位测量校验全面解析
双法兰差压变送器液位测量校验全面解析液位是石油化工生产过程中的重要参数之一。
精确可靠地测量介质液位是工业生产的需要, 也是从事仪表自动化维护工作的职责。
液位测量的技术和方法有很多, 如直读法、浮力法、静压法、电容法、放射性同位素法、超声波法、微波法以及激光法等[ 1] , 而利用静压原理的双法兰差压变送器测量液位是石油化工生产中经常采用的液位测量方式。
当需要将变送器和工艺测量介质隔离开时, 可以选用双法兰差压变送器。
如: 当过程介质温度超出变送器的正常工作温度范围, 并且用引压管也不能将温度降至变送器的正常工作温度范围内时; 当过程介质有腐蚀性, 需要经常更换或需要使用特殊的防腐蚀材料时; 当过程介质中有很多固体颗粒或过程介质凝固点为常温, 无法用引压管引出时; 当饮食行业需要方便地清洗, 防止批量之间污染时;当进行密度或界面测量等各种情况时, 均可以选用双法兰差压变送器[3] 。
作为敏感的金属膜盒通过铠装毛细管与变送器的测量室相连接,在膜盒、铠装毛细管和测量室所组成的封闭系统内充有密封液体（一般为硅油）作为传压介质。
为使毛细管经久耐用, 其外部均套有金属蛇皮管保护。
本文针对在大量程、高温、高黏度、易结晶及强腐蚀情况下使用双法兰差压变送器测量液位的系统, 对其不同的安装位置和形式, 如就计算迁移量及校验的问题作系统的全面解析。
2 双法兰差压变送器的安装方式和计算[2]双法兰差压变送器可以安装在任何高度和位置。
但是用于真空场合时, 双法兰差压变送器的安装高度不能高于低压室法兰的水平线, 此时最好采用微波液位计来测量液位最为合适,本文在此不再探讨微波液位计测量液位的安装方式和运用等。
在液位测量中, 双法兰差压变送器通常用于密闭容器, 可以消除密闭容器中气体压力变化的影响。
当用于开口容器时, 则高压侧法兰与容器低端法兰连接, 而低压室法兰应置于大气中, 但可以有置放位置的变化。
2.1 双法兰差压变送器安装在开口容器上1）双法兰差压变送器安装在开口容器低端法兰水平线上, 且高低压室法兰与容器低端法兰在一条水平线上。
差压变送器用在测量液位中量程的确定计算方法
差压变送器用在测量液位中量程的确定计算方法[268]高过自动化控制的同行可能都遇到用差压变送器测量控制液位方面的工作，有的可能只会按照图纸要求选购或提供测量参数由厂家给定制，但具体仪表出厂标定的参数搞不懂是如何得来的。
好多同行打电话问此问题，因此根据本人从事自动化控制20几年的工作经历在此工控网页上与大家共同交流一下希望能对不熟悉的同行有所帮助；不妥之处是难免请谅解。
1、测量液位的简单原理；测量液位高低的原理，简单的讲与测量压力的道理一样，是根据容器内介质比重与高度得出重量，此重量作用在压力传感器上（象电子秤秤量物品一样），产生一定量的微小变化，再经仪表放大器将其放大、处理，再根据设计要求输出所需要的功能；如数字指示或指针指示、输出各种信号以控制不同的对象来完成不同的工作要求。
2、量程的简单计算a、开放容器量程计算；如图1；H表示最高液位的距离，A表示最低液位的距离，r表示介质的比重，变速器上的H表示高压侧，L为低压侧。
老仪表用“＋—”号表示例如；H=1000mm A=200mm r＝0.9F2＝0.2×1000×0.9×9.8066＝1765N/m2 f2＝1.2×1000×.0.9×9.8066＝10591N/m2△P1=1.765KPa △P2＝10.591KPaF1－2表示最高和最低单位面积的重量。
△P1－2最低和最高压差量程确定为；1.75－10.59KPaB、密闭容器的计算；由于密闭容器在最低和最高液位时容器内的压力是不同的，其计算如下；如图2P－上部压力S－最高液位时变速器低压侧之间的距离r2－低压侧液体的比重，f3－液位S距离单位面积重量例如同上；h＝1000 a＝200 s＝2000 r1＝0.9 r2＝1f1＝0.2×1000×0.9×9.8066＝1765N/M2f2＝1.2×1000×0.9×9.8066＝10591 N/M2f3＝2×1000×0.9×9.866＝19613N/M2△ P1=1.765－19.613＝17.848KPa△ P2=10.591－19.613＝9.02KPa量程确定为；－17.8～―9.02KPa3、安装与现场调试；测量仪表是非常精密的测量仪器之一，因此安装时应严格按照说明书的要求进行按装，现场标定必须使用精度高的检测仪表来测定控制仪表的参数。
差压式液位变送器测量液位
1)差压式液位变送器测量液位，见图37。
差压式液位变送器测量液位在安装时，负压室应安装在上端，正压室安装在下端，仪表本体安装在中间，这样变送器就有一个负差压，这个负差压如数值不大，可用调零的方法予以去除。
但有一定的数值时，则可用负迁移的方法来进行消除，应该注意到负迁移量程的大小只与两个法兰之间的高度之差h及不变液位的高度H。
的大小有关，而与变送器本体安装位置的高低无关。
图37 双法兰测量液位
例：已知 H=0.80m H。
=0.25m h=1.30m
r=1.2g/cm3 r。
=1.04g/cm3 g=9.81m/s2
求：仪表安装前的校验值？
解：量程=r·H·g=0.80×1.2×9.81=9.4kPa
负迁移量=r。
·h·g－r·H。
·g=1.04×1.3×9.81－1.2×0.25×9.81=10.32kPa
答：安装前应将量程调整到－10.32kPa～－0.92kPa。
差压变送器原理差压式液位计
液位测量之差压式液位计一、差压式液位计概述差压式液位计是利用液柱产生的压力来测量液位高度的仪表，在液位发生变化后，高压侧法兰处膜片所接收到的压力就会随之变化，变送器计算出的压差值也会随之发生变化，它们之间有线性的关系。
通常情况下高压侧（H侧）与低压侧（L侧）不能装反，一般H侧装于设备低处，L侧装于设备高处。
变送器根据测量范围可分成一般压力变送器（0.001MPa～35MPa）和微差压变送器（0～1.5kPa），负压变送器三种。
从精度角度讲一般压力变送器精度等级为0.5。
所以近年来又可以分为高精度压力变送器（0.1或0.2或0.075）。
如果液相密度变化较大，则不宜采用差压式液位计。
二、差压式液位计的结构及工作原理1、双法兰差压变送器结构：主要部件为传感器模块、电子元件外壳、毛细管、高低压侧法兰及膜片。
2、差压式液位计工作原理：将一个空间用敏感元件（多用膜盒）分割成两个腔室，分别向两个腔室引入压力时，传感器在两方压力共同作用下产生位移，这个位移量和两个腔室压力差（差压）成正比，将这种位移转换成可以反映差压大小的标准信号（4-20mADC信号）输出，毛细管、导压管、填充液的作用是将所接收到的压力传递给变送器内部进行运算。
差压变送器所测量的结果是压强差，即△P=ρg△h。
三、差压式液位计的种类及应用差压变送器有普通差压变送器和微差压变送器，根据外形结构可分为：单法兰式差压液位计、双法兰式差压液位计、平衡容器式差压液位计。
1、单法兰式差压液位计：单法兰液位变送器可对各种敞口容器进行液位测量，有平法兰和插入式法兰两种，它可以直接安装容器的法兰上。
可以测量高温、高粘度、易结晶、易沉淀和强腐蚀等介质的液位、压力和密度。
与双法兰式差压液位计的区别：从工程应用来说：都只能测固定密度液体液位，单法兰变送器只能用于与大气想通的常压设备的液位，而双法兰变送器则可以适用密闭设备测液位；2、双法兰式差压液位计：双法兰式液位变送器是使用毛细管法兰变送器进行测量，它相当于将变送器测量元件中的隔离膜片延长到设备开口处，可以有效的消除粘稠、腐蚀或存在严重相变的介质对测量带来的影响。
差压变送器测液位详细介绍
差压变送器测液位详细介绍
一、工作原理
差压变送器一般由两个感压装置、一个补偿装置和一个变送部分组成。
其中，感压装置安装在液体底部和液体表面之间，分别测量两点压力，然
后通过补偿装置进行校正和补偿，最后由变送部分将差压信号转换为标准
信号输出。
二、结构
差压变送器一般由压力传感器、信号处理器、液体密封系统和外壳组成。
其中，压力传感器是最关键的部件，用于测量液体底部和液体表面的
压力差。
信号处理器接收传感器的信号，并进行放大、滤波和线性化处理，然后将结果输出。
液体密封系统用于保护传感器免受液体侵入和泄漏的影响。
外壳则起到保护内部组件的作用。
三、应用
1.储罐液位测量：差压变送器可测量储罐内的液位，用于控制储罐的
液位，以确保生产过程的正常进行。
2.水处理系统：差压变送器可用于测量水处理系统中的液位，帮助控
制水位、水流和水质。
3.石油化工：差压变送器可用于测量化工过程中的液位，以确保生产
过程的安全和效率。
4.食品和制药：差压变送器可用于食品和制药过程中的液位测量，以
确保产品的质量和卫生安全。
5.建筑工程：差压变送器可用于测量建筑工程中的液位，如水池、水塔和排水系统。
差压式液位计培训
指示值无变化
（2）仪表未校准。 （1）电路板损坏。 （2）高、低压侧膜片或毛细管同时损坏。
（2）重新校对仪表。 （1）更换电路板。 （2）更换仪表。
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。
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
p1 p0 Hg h10 g
负压室所受的压力p2为
差压式液位迁移
(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；
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
为了克服零点偏移我们采用了零点迁移 。
P P1 P2 Hg hg (D)
零点偏移
零点迁移
当h ρg ＝D 时， P Hg 这样就克服了零点偏移，当H＝0 时， P 0
变送器输出电流就是4mA了。
液位1米差压变送器量程
液位1米差压变送器量程（原创实用版）目录一、什么是差压变送器二、差压变送器测量液位的原理三、如何确定差压变送器的量程四、差压变送器在液位测量中的应用五、差压变送器测量液位时的误差分析正文一、什么是差压变送器差压变送器是一种用于测量流体差压的仪器，它可以将差压转换为标准信号，如电流或电压信号，以供显示、记录或控制。
差压变送器广泛应用于各种工业领域，如石油、化工、电力等，主要用于测量液位、流量和压力等参数。
二、差压变送器测量液位的原理差压变送器测量液位的原理是利用液体的静压力来测量液位高度。
当液体高度发生变化时，液体对差压变送器的压力也会发生变化。
差压变送器通过测量这个压力变化来计算液位高度。
三、如何确定差压变送器的量程差压变送器的量程是指它能够测量的差压范围。
在确定差压变送器的量程时，需要考虑以下几个因素：1.测量介质的密度：不同的介质密度对差压变送器的量程有不同的要求。
2.测量液位的高度：液位的高度决定了差压变送器需要测量的差压值。
一般来说，液位高度越高，需要测量的差压值就越大。
3.仪表的安装位置：仪表的安装位置会影响到测量的差压值，因此在确定差压变送器的量程时，需要考虑仪表的安装位置。
四、差压变送器在液位测量中的应用差压变送器在液位测量中具有广泛的应用。
它可以测量各种液体的液位，如油、水、化工液体等。
同时，差压变送器具有测量精度高、可靠性好、安装简便等优点，因此在液位测量中得到了广泛的应用。
五、差压变送器测量液位时的误差分析差压变送器测量液位时，可能会出现误差。
造成误差的原因主要有以下几个方面：1.测量介质的密度误差：如果测量介质的密度发生变化，可能会导致差压变送器的测量结果发生变化。
2.仪表安装位置的影响：仪表的安装位置可能会影响到测量的差压值，从而导致测量误差。
3.环境因素的影响：如温度、压力等环境因素的变化，可能会影响到差压变送器的测量结果。
总之，差压变送器在测量液位时，需要考虑量程、介质密度、安装位置等因素，以确保测量结果的准确性。
模块三差压变送器使用
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。
3
2、量程调整
——量程调整的目的是使
y
变送器的输出信号的上限值ymax
ymax
与测量范围的上限值xmax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
愈大，量程就愈大；F愈小，量
y min
程就愈小。
12
0
xmax
xmax x
4
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 ymax
零点调整
y min 0 x min
xmax x
y ymax
正迁移
y min
0 x min
xmax x
y ymax
y min
负迁移
xmin 0
F
变送器的构成原理图
输出与输入关系
y
Y
K 1 KF
(Dx
z0 )
式中
D——测量部分的转换系数； K——放大器放大系数； F——反馈部分的反馈系数。
2
1、构成原理
Y
K 1 KF
(Dx
z0 )
KF 1
1 Y F (Dx z0 )
y ymax
y min 0 x min
xmax x
变送器输出输入关系
一、差压式液位测量原理
PA
H PB
PB PA Hg
P PB PA Hg
差压计
差压计的差压ΔP与液位高度H成正比
1
二、差压变送器的测量原理
测量某处的液体压力，经内部信号转换电路的转换，以标准 的4～ 20mA电流输出。
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差压变送器测量液位基础知识
一、差压变送器的工作原理
差压变送器通常用于测量密闭容器内的液位，利用液体自身重力产生的压力差来测量容器内液体的液位。
其高压侧测量管（位于图上方）由于蒸汽凝结，始终处于充满水状态，保持压力恒定，而低压侧测量管（位于图下方）与容器组成联通器，其压力随容器内液位的变化成线性变化。
设△P为变送器接收到的差压信号，P0为容器内部压力，P+为变送器正压侧压力，P-为变送器负压侧压力；ρ为容器内液体的密度；g 为重力加速度；h1为工艺零点到容器上部取压口的高度；h2为容器工艺液位；h为变送器到工艺液位零点的高度。
则有：
P+=P0+ρgh1+ρgh
P-=P0+ρgh2+ρgh
△P=P+-P-=ρgh1-ρgh2
当液面由h2=0变化为h2=h1时，差压变送器所测得的差压由最大值变为ΔP=0，通过设置变送器，输出电流由4mA变为20m。
二、变送器零位的设置
差压变送器测量液位时，零位的设置是非常重要的环节。
当变送器的高压（H）侧、低压（L）侧与就地测量筒的高压侧、低压侧连接一致时，高压侧导压管始终处于充满水状态，变送器高压端测得压力为P+kPa，变送器的低压侧与低压侧导压管相连，测得压力为P-kPa，则变送器测得实际差压为（P+-P-）kPa。
容器液位最低时，差压值最大，对应于变送器内部设置LRV，也就是变送器的零位，此时变送器输出电流4mA，容器液位最高时，差压值为0，对应于变送器内部设置URV，也就是变送器的满度，此时变送器输出电流20mA。
当变送器的高压（H）侧、低压（L）侧与就地测量筒的高压侧、低压侧连接相反时，需要对变送器内部设置进行修改：即将变送器的LRV 设置为（P--P+）kPa（这个差值为负数），也就是说，无论变送器与导压管怎样连接，变送器的满度对应于测量容器的满水位，差压始
终为0，即变送器的满度URV为0kPa，输出电流20mA。
当变送器的高压侧与导压管高压侧相连时，变送器零位LRV设置为最大差压值，当变送器的高压侧与导压管低压侧相连时，变送器零位LRV设置为最大差压值的负数。
三、差压变送器的安装要求
要做到准确测量液位，除对差压变送器进行正确选择和校验外，还必须注意整个系统的安装符合要求。
变送器的示值有时并不能反映被测介质的实际参数，因为测量系统本身会产生误差。
系统安装要求包括：取压口的开口位置、连接导管的合理铺设和变送器的安装位置等。
首先，取压口应处于流体流动平稳和无涡流的区域，在工艺上应能保证测得所要选取的工艺参数。
比如用差压变送器测量锅炉汽包水位时，汽包实际水位在汽包轴向和径向上的分布是不同的，一般在轴向，中间水位高，两侧水位低；沿径向，下降管较密的一侧较高。
某发电厂汽轮机凝汽器液位变送器由于测量点取点位置接近凝结泵入口，在凝结泵运行时造成取点位置处水面的下陷，从而导致变送器示值明显偏低，后将测量筒的位置移至距凝结泵入口较远处，凝汽器水位变送器与就地实际水位指示一致，保证了凝汽器安全、稳定运行。
其次，测量液位时，差压变送器测量的差压值相对较小，一般在几个kPa到100kPa之间，因此整个测量系统对测量精确度有很大影响。
如图1所示，在安装导压管时，导压管的水平段应有一定的斜度，而且倾斜度尽可能大一点，避免在导压管内部积存液体，致使测量不准，在变
送器量程很小的情况下，会造成变送器输出的波动。
此外，变送器投运时，应尽量排空导压管液柱内的气泡，这些积存的气体会影响测量的准确度。
还可以考虑在导压管的上部拐弯最高处安置排气装置。
四、变送器零位的迁移
差压变送器测量液位时，如果差压变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上，就不需要迁移。
而在实际应用中，出于对设备安装位置和便于维护等方面的考虑，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，以防变送器被腐蚀。
这时就要考虑介质和隔离液的液柱对变送器测量值的影响。
当变送器的安装位置往往与最低液位不在同一水平面上，为了能够正确指示液位的高度，差压变送器必须做一些技术处理，即迁移。
迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。
所谓变送器的“迁移”，是将变送器在量程不变的情况下，将测量范围移动。
通常将测量起点移
到参考点“0”以下的，称为负迁移；将测量起点移到参考点“0”以上的，称为正迁移。
以一台30kPa量程的差压变送器为例，无迁移量时测量范围为0～30kPa，正迁移100%时测量范围为30～60kPa，负迁移100%时测量范围为-30～0kPa，负迁移50%时测量范围为-15～+15kPa。
实际操作时先确定差压变送器的量程，校准后使用迁移螺钉将测量起始点或满程输出调整到相应位置或用手操器将迁移量直接输入。
例如：需测量-30～0kPa的差压，则量程为30kPa，校验变送器时，负压室加压30kPa，调整差压变送器零点旋钮，使其输出为4mA；之后，负压室不加压，调整差压变送器量程旋钮，直至输出为20mA，如果用手操器的话，将变送器的LRV设置为-30kPa，URV设置为0kPa。
差压变送器的测量范围等于量程和迁移量之和，即测量范围=量程范围+迁移量。
所以，正、负迁移的实质是改变差压变送器量程的上、下限值，而量程的大小不变。
根据差压变送器测量液位正、负迁移的原理，在实际应用中，就可以根据仪表的使用条件、生产装置的工艺情况和周围环境等，对液位的测量方法进行相应的改进。
润中仪表科技有限公司生产的电容式变送器，其测量精度高、调试简单，变送器本身出现故障的可能极小，当工作一个时期后，如果出现指示偏差较大，甚至不能正常指示的问题，原因主要有高、低压侧导压管或三阀组堵塞或泄漏，迁移量改变，零位漂移，隔离液流失等，或者变送器在负压环境中工作，变送器测量回路密封不好，外界气体进入测量管路。
当差压变送器输出显示值出现偏大或偏小时，可将导压管从三阀组件处断开，让负压侧通大气，用手压泵将差压信号送至变送器的正
压侧，观察变送器的输出是否正确，即输出电流在4～20mA，误差不超过0.8mA，如果变送器输出正确，则可判断是导压管路出现了堵塞或是泄漏。