差压变送器的设计原理

顾名思义差压变送器所测量的结果是压力差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圆柱形，其截面圆的面积S是不变的，那么，重量G=△P·S=ρg△h·S，S不变，G与△P成正比关系。即只要准确地检测出△P值，与高度△h成反比，在温度变化时，虽然油品体积膨胀或缩小，实际液位升高或降低，所检测到的压力始终是保持不变的。如果用户需要显示实际液位，也可以引入介质温度补偿予以解决。

　　在温州新世纪油库项目，笔者将此思路应用到实际设计中。

　　设计条件： 2000m3油罐，直径d=14.5m，高度就可以得到实际油品的库存量G，从公式还可知其密度ρh=14m。

　　一次表：1151LT法兰式隔爆差压变送器，选用法兰式是防止罐底脏物沉淀而堵塞引压管，变送器量程0～140kPa。

　　二次表：选用WP系列智能光柱显示报警仪，信号输入，可任意改变量程，用光柱显示液位，用数字显示油品的吨数。以6#罐为例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高为14m。

　　在油罐顶部，差压变送器设计一套液位报警装置，防止油品满溢，作为双保险。在应用中由于测量值直接为吨数，故油罐不论贮存何种油品，二次表显示的值是油罐内油品的吨数，避免了需要测定密度进行换算的麻烦。

　　差压变送器一般情况油品出入库往往是采用泵输送经过椭圆齿轮流量计计量，由于流量计的精度有限，也只有0.2级，差压变送器还需测密度计算，其结果往往有些出入，从而造成计量纠纷。现在因为油罐测量的结果为吨数，而且精度可达到0.2级甚至0.1级，因此，与容积式流量计相比，差压变送器计量结果更准确。虽然在小数量的油品出入库时，由于分辨率的原因，测量的结果误差较大，但在大数量的油品出入库时，其较高的精度和较小的相对误差，差压变送器是其它计量手段所无法比拟的，特别适合月度、季度、年度的盘存。实践表明其主要优点有：① 安装维护简单方便；② 读数直观直接明确，可直接读出油品的库存量；③ 免除了密度的测定和换算。

　　使用对象：液体、气体和蒸汽

　　测量范围：0～0.1kPa至0～40MPa

　　输出信号：4～20mA DC(特殊可为四线制220V AC供电，0～10mA DC输出)

　　供电电源：12～45V DC，一般为24V DC

　　负载特性：与供电电源有关，在某一电源电压时带负载能力见图2，负载阻抗RL与电源电压Vs关系式为：RL≤50(Vs一12)

　　指示表：指针式线性指示0～100％刻度或LCD液晶式显示。

　　防爆： 隔爆型 ExdIICT6

　　量程和零点：外部连续可调

　　正负迁移：零点经过正迁移或负迁移后，量程、测量范围的上限值和下限值的值，

　　均不能超过测量范围上限的100%。(智能型：量程比15：1)正迁移量为最小调校量程的500%；负迁移量为最小调校量程的600%。

　　温度范围：放大器工作温度范围：--29～+93℃(LT型为：--25～+70℃)。

　　灌充硅油的测量元件：—40～+104℃

　　法兰式变送器灌充高温硅油时：-20~+315℃，普通硅油：—40～+149℃

　　静压：4、10、25、32MPa

　　湿度：相对湿度为5～95％

　　容积吸取量：<0.16cm3

　　阻尼(阶跃响应)：充硅油时，一般在0.2s到1.67s之间连续可调。

　　度： ±0.2%

　　死区：无(≤0.1％)

　　稳定性：六个月内(智能型为一年)不超过量程的基本误差值

　　振动影响：在任意轴向上，振动频率为200Hz时，误差为测量范围上限的±0.05％／g

　　电源影响：小于输出量程的0.005%／V

　　负载影响：电源如果稳定，则负载没有影响

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