调试差压式液位计的结构及⼯作原理
差压式液位计（differential pressure type level gauge）是利⽤液柱产⽣的压⼒来测量液位的⾼度的仪表，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。安装前设备法兰⾯应清理⼲净，垫⽚不能放偏，以免膜⽚被戳破或者形变导致变送器失真。 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，从精度⾓度来分类的话，因为我们国家标的精度就为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%）和⼀般压⼒变送器（0.5%）。如果液相密度变化较⼤，则不宜采⽤差压式液位计.
1.1 差压式液位计的结构及⼯作原理
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。传感器模块包括充油传感器系统（隔离膜、充油系统和传感器）以及传感器电⼦元件。
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（或位移的趋势），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（4-20mA DC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。
edi电源差压变送器所测量的结果是压强差，即△P=ρg△h 。桶槽⼀般是圆柱形，圆柱形截⾯积S是不变的。在
温度变化时，介质体积膨胀或缩⼩，实际液位也会升⾼或降低，但变送器所检测到的压⼒始终是保持不变的。如果需要显⽰实际液位，也可以在DCS系统引⼊介质温压补偿予以解决。
1.2 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。 单法兰式差压液位计：单法兰液位变送器可对各种常压容器进⾏液位、密度的测量，有平法兰和插⼊式法兰两种，它可以直接安装在管道或容器的法兰上。由于隔离膜⽚直接与液体介质相接触，⽆须将正压侧⽤导压管引出，因此可以测量⾼温、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：
1、从原理上说：都是差压变送器+法兰膜盒；
2、从结构上说：单法兰液位变送器是只有1个法兰膜盒联通⾼压侧，低压侧通⼤⽓，双法兰液位变送器是⾼低压侧分别通过充油⽑细管和两个法兰膜盒相连（也有1根⽑细管的情况，下⾯装单法兰变送器、从单法兰变送器低压侧引出1根⽑细管到上法兰膜盒）；
3、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釜罐测液位；
4、从经济性来说，双法兰肯定是⽐单法兰贵，毕竟多了1个法兰膜盒和⽑细管。
双法兰式差压液位计：
抽风式笔记本散热器双法兰差压液位计是测量变送器⾼低压侧之差的仪表，输出标准信号给DCS或PLC等系统。它与⼀般的压⼒变送器不同的是它有2个压⼒接⼝，差压变送器⼀般分为正压端和负压端，通常情况下，差压变送器正压端的压⼒应⼤于负压端才能测量。
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。锻件法兰
变送器的“硅油”
定位板
我们⼀般在选择单、双法兰压⼒、差压变送器时，主要是根据操作温度来选择膜⽚的硅油类型，根据
操作压⼒来选择膜⽚连接法兰的压⼒等级、连接形式。但是，很多选型⼈员总是忽略硅油选型不⽌以操作温度为依据，还要注意操作压⼒对于硅油允许范围的影响。
从下⾯三家国际知名品牌的硅油技术数据表中，我们可以看到，不同⼚家硅油在不⽤操作压⼒范围下，允许的温度范围也不相同。
对于常压⼯况，普通硅油都可以满⾜要求；
在温度超过操作温度超过190℃的正压⼯况，就需要考虑选择标号较⾼的硅油；
对于超过250℃的常压⼯况，需要考虑⾼温硅油；在负压或者真空，并且操作温度超过190℃的⼯况，就需要特别注意了。
对于操作温度超过300℃的⼯况，我们⼀般不建议使⽤法兰膜⽚测量的⽅式，⽆论是可修理式焊接还是全焊接式。
⼯艺温度超过300℃，就会引起硅油膨胀，当超过硅油的汽化点，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，必须保证变送器和取压点位置在同⼀⽔平或低于最低取压点。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。
硅油密度会随着环境温度的变化⽽变化，热胀冷缩也会引起膜盒作⽤⼒的变化，引起双法兰的测量误差，⽐如冬天中午和晚上温差很⼤，相对的误差就较⼤，艾默⽣由此提出不等长⽑细管补偿⽅案，不过还是建议等长配置。如果采⽤不等长配置，必须精确计算，否则可能带来更⼤的误差。
某知名⼚牌X系列：
填充液选型代号允许温度密度20℃ Kg/dm3粘度20℃ m2/s-106膨胀系数1/℃
Pabs＜1barPabs＞1bar
硅油M51-60～80-90～800.91440.00108
硅油M502-40～150-40～2500.96500.00104
⾼温硅油3-10～200-10～350 1.07390.008
某知名⼚牌Y系列：
填充液选型代号允许温度℃环境温度⽐重Kg/dm3
Pabs＞2.7Kpa（20mmHg abs）
⼀般硅油A-10～315-10～60 1.07
自制自慰器⼀般硅油B-10～210-30～600.94
⾼温硅油C10～31510～600 1.09
某知名⼚牌Z系列：
填充液选型代号允许温度℃密度20℃ Kg/dm3粘度25℃ m2/s-106膨胀系数1/℃
P绝压＜1bar P绝压＞1bar
DC200硅油D-45～100-45～2050.939.50.00108
DC704硅油C0～2000～315 1.07440.00095
Syltherm XLT硅油A不适⽤-75～1500.85 1.60.001199
平衡容器式差压液位计：
平衡容器式差压液位计主要是由平衡容器（⼜称为⽔位差压转换置）、压⼒信号导管和差压变送器三部分组成。平衡容器是作为测量汽⽔管路中的压⼒⽤的.采⽤平衡容器为了防⽌压⼒突变时导致引压管内的液柱随之波动，减⼩其测量⽔位时的误差。
平衡容器分为单室平衡容器和双室平衡容器。单室平衡容器本⾝没有⾃我补偿能⼒。双室平衡容器是⼀种结构巧妙，具有⼀定⾃我补偿能⼒的⽔位测量装置。在基准杯的上⽅有⼀个圆环形漏⽃结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。
单室：
单室平衡容器，其⽔⾯⾼度L是⼀定的，当⽔⾯要增⾼时，⽔便通过汽侧连通管溢流⼊密闭容器；要降低时，由蒸汽冷凝⽔来补充。因此当平衡容器中的⽔密度⼀定时，正压管压⼒为定值，负压管与密闭容器连通的，输出压⼒的变化反映了容器内⽔位的变化。
现在单室平衡容器⽤的⽐较多，它把压⼒与密度的关系、温度与密度的关系等计算公式写⼊DCS系统，温度和压⼒变化后，由压⼒变送器、温度变送器把信号传⼊DCS系统，系统会⾃动计算⽔位变化。测量前应根据所测介质的性质，把平衡容器的堵头拆开，灌⼊冷⽔或其他液体作为隔离液。单室的平衡容器⼀般⽤来测量⼤型锅炉的汽包液位或者压⼒变化很⼤的容器。
双室：
双室平衡容器由内外两层容室构成，平衡器的外层容室与锅炉汽包的蒸汽相连且充满了冷凝⽔；内层容室经平衡容器下侧导压管与锅炉汽包的⽔相连，使⽤的是连通器原理，所以内层容室⽔位⾼度随汽包⽔位⽽变化。这样结构的双层容器保证了外层容室的⽔温基本相等，因⽽可以减少由于温度不同所产⽣的测量误差。当⽔⾯⾼于平衡器上端导压管时，⽔经导压管流⼊锅炉汽包，使外层容室⽔位⾼度始终保持不变。内层容室经平衡器下侧导压管与锅炉汽包⽔位相连，其⽔位⾼度随汽包的⽔位变化⽽变化。如果蒸汽的压⼒、温度参数恒定时，差压变送器的输出信号仅与锅炉汽包的⽔位有关。
双室平衡容器机械的部分补偿了压⼒对⽔位测量的影响，在零⽔位及额定⼯况下较准确，当偏离零⽔位或额定压⼒时，往往出现过补偿和⽋补偿。所以双室平衡容器⼀般⽤来测⼩型锅炉的汽包液位或者本⾝压⼒变化不⼤的容器。
仪表防腐措施：
在⽯油及化⼯⾏业，企业⽣产过程中产⽣出⼤量腐蚀物质。⼯艺过程使⽤的检测仪表腐蚀现象严重，进⽽⼤⼤降低了仪表使⽤寿命。
在实际⽣产过程中，腐蚀原因的存在，造成仪表故障率频繁发⽣。企业通过经常更换仪表，来保证⽣产设备的正常运⾏，从⽽增加了企业运营及维护成本。化⼯⾏业应⽤⼴泛使⽤的防腐⽅法有：隔离法、防腐材料法、研制防腐传感器、安装耐腐阀门等，其中隔离⽅法是最常⽤的。
⽓体隔离法：⽓体隔离的原理是在检测点与仪表检测元件之间的导压管内充满空⽓，避免检测的压⼒介质直接与仪表接触，保护仪表不会被⾼压⼒的被测介质损坏。⽓体隔离法也叫注⽓保护法，在采⽤
MKD-S78压⼒变送器对低压⼒或绝对压⼒测量时采⽤。检测点的压⼒变化由导压管内的空⽓传感到仪表变送器内，经仪表敏感元件检测得到结果。
液体隔离法：测量氯化氢⽓、氧化氮⽓、氯⽓等介质时，⽤全氟三丁胺或者其它的隔离液充灌在隔离罐内，将腐蚀介质与检测仪表的⾦属零部件隔离起来。液体隔离法存在着⼀些弊端，⽐如增加液封就会出现液封介质，被测介质可能与液封介质之间发⽣化学反应，从⽽出现新的腐蚀问题降低隔离效果。
膜⽚隔离：由于聚四氟⼄烯有⾼润滑、耐⾼低温、耐⽓候⽼化、耐腐蚀、不粘附、张⼒⼩、摩擦系数低的特点，对多数化学溶剂和药品有抵抗能⼒。因此，化⼯仪表的防腐隔离膜⽚由聚四氟⼄烯构成。具体应⽤⽅法是，⽤聚全氟⼄丙烯、聚四氟⼄烯膜⽚粘附或喷涂在压⼒变送器的波纹管上或压⼒表弹簧管上，使得腐蚀介质、传感元件相隔离达到防腐⽬的。
每种隔离液的相对密度、粘度、蒸汽压、沸点、凝固点、闪点、性质和⽤途都是不⼀样的。根据所测介质的物理性质及化学性质选择隔离液是⾮常重要的。选择不合适的隔离液，轻则污染所测介质，重则引发事故造成财产损失及⼈员伤亡。
排除介质与隔离液的化学反应，同⼀种介质在我国南⽅与北⽅所选择的隔离液也会有很⼤差别。⽐如北⽅的冬季⽓温可降⾄零下15度以上，南⽅最低⽓温不到0度。在偏冷地区，应选择具备防冻能⼒的
隔离液，最好以本地区历年来最低温度为基准，另外再留有裕度。偏冷地区差压变送器安装时导压管越短越好，另外根据需要对导压管加保温层。
对于易冻的仪表就要想办法加蒸汽伴热、电伴热或热⽔伴热，但是要保证伴热蒸汽量和压⼒，电伴热在易燃易爆区域要考虑防爆。除此之外要加强巡检，保证对每颗仪表的运⾏状态都能做到⼼中有数。
在受⾼温介质的影响下会导致隔离液蒸发或者挥发导致变送器差压值的失真，除此之外隔离液受低温介质的影响会凝固或结晶，压⼒⽆法正常传递给变送器。所以选择合适的隔离液尤为重要。下表为常⽤隔离液的性质及⽤途。
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