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横河EJA变送器在气垫沉桶液位计中解决方法

发布时间:2010-12-15 9:21:29        浏览次数:6934

1、引言

在煤化工、炼油等生产中,测量粘稠、腐蚀性等介质的液位时,常会因导管堵塞、投入式变送器内部结露等原因,造成一次性仪表难以正常运行。

我公司生产的气垫沉桶液位计,特别适用于测量焦油、泥浆等粘稠的液体、及酸、碱等腐蚀性液体介质。以及低温易冻地区.其测量系统成本低、防冻,运行稳定可靠。

2、气垫测量方法及原理

根据气体的物理性质,一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强与体积成反比(P1/P2=V2/V1,即P1×V1=P2×V2).在这一条件下,把一只空烧杯口向下,缓慢放入水中,这时杯中的空气,就会形成一个气垫。气垫压力的大小,随着液位高低而变化。把气垫的压力 用细导管引入传感器中,即可测量液位的高低。

①测量方法简单易行。用仪表气源管(Ф6×1)把气垫压力传到U形管,直接读取液位的高低;②将气垫压力传到扩散硅变送器,由数显表显示液位,并实现液位上下限报警。
①椎形气垫沉桶,②不锈钢软管。

金属软管两端分别与EJA变送器和沉桶相连,上紧接活接头后,把沉桶缓慢沉到水池底部。沉桶中的空气被压缩成气垫,水池液位的高度经气垫转换成相对应的压力信号,再经变送器转换成4~20mA电信号送到数显表,显示液位高低,实现液位自控。

3、气垫沉桶的制作
气垫沉桶一般加工成等边圆锥形,在沉桶底部开一个Ф50的导压孔,此孔可根据沉桶实际配重确定孔径。

沉桶投入水中,会产生一定的浮力,若是浮力大于沉桶重量,沉桶就会浮于水面,因此沉桶的重量必须大于浮力,沉桶才能沉于水中,在桶内形成人工气垫以进行液位测量。根据实际经验,沉桶的重量为二倍的浮力为宜,这样既节约材料,又能提高沉桶在液体中的稳定性。现以测量10m的水池液位为例,计算气垫沉桶的测量精度。

空气是一种理想气体,一定质量的理想气体状态方程为:P1V1/T1=P2×V2/T2
一定质量的气体作等容变化时,温度每升高(或降低)1℃,其增加(或减少)的压强等于它在0℃时压强的1/273。在实际测量中,被测介质的温度变化范围不大,可以近似为T1≈T2,即P1V1=P2×V2。

当水池为零液位时,水未进入气垫沉桶内,气垫的体积P1V1=1V2.当水池为 10m液位时,气垫的体积P2×V21=P1×V1,即2V2=P1×V1,即2V2=P1×V1,则V2=1/2V1,也就是说水池液位为10m时,气垫的体积被压缩成一半。计算水进入沉桶内高度,设:水未进入气垫沉桶时,锥形气垫的半径为r1=140/2=70mm,高度为h1=r1×tg60°=121mm;气垫压缩后,椎形气垫的半径为:r2,高度为:h2.

V2=1/2V1

1/3×π×9r22×h2=1/2×1/3×π×702×121×9r22×h2=296450

∵r2=h2×tg30°

∴h2=96.16mm

则沉桶内水的高度=121-96.16=25mm

沉桶的测量精度=25/(10×1000)=0.25%

当水池液位从0~10000mm水柱变化时,而气垫压力变化 是从0~9975mm水柱,水池液位变换,经气垫转换少了25mm水柱。在这样间接测量的条件下,把变送器的实际量程改为0~99.75kP,而变送器的输出为4~20mA则仍然显示0~10m的液位,这样义消除了气垫沉桶的测量误差。

在实际应用中,一般不需要做气垫误差修正。测量值与实际值若有微波偏差,只需把沉桶悬挂的高度上下移动十几毫米即可。

4、结论

气垫的作用是:隔离被测量介质,传递测量信号,很好地解决了粘稠、腐蚀性介质的测量问题。

我司先后售出数百套沉桶液位计,用于焦化、供排水等行业。为用户解决了难题,为客户增加了效益。

气垫在测量中的应用,仪表的使用寿命,减少了仪表的维修费用 ,工艺简单,值得在实际应用中推广。欢迎客户选用。 欲了解更多EJA产品,请访问: http://www.wuhandekema.com/

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