差压式液位计是利用液柱产生的压力来测量液位的高度的装置,其原理如概述图所示。在水位发生变化后,差压变送器测到的压差也会随之发生变化,它们之间有线性的关系。
由于容器是开口的,因此差压变送器的低压端只需要开口连通大气就可以了。否则需要如图1所示的把低压端连通到容器的顶部。
这时候要注意的是差压变送器的低压端需要设置排水阀。当低压端管路里面进水的时候,要先关闭隔离阀,然后打开排水阀排空里面的液体。因为如果气体管路里面有液柱,会影响测量结果。
若容器内的气体是水蒸气,由于水蒸气是可凝结气体,采用图2所示的差压液位计会存在问题。这是因为水蒸气会在气体管路内凝结,慢慢形成液柱,而排水阀在测量的时候是要关闭的,因此需要改进的液位计来对付可凝气体的情况。此时向参考液柱内先注满液体,然后差压变送器的高压端接在参考液柱一侧。若水蒸气在测量管道内发生冷凝,凝结水会自动流回到容器。
当容器内的蒸汽密度不能忽略(随着压力的升高蒸汽的密度也会升高)或者容器内液体的温度较高,和测量管道内的液体存在密度差的时候,需要进行密度补偿。
当容器内的液体被加热或者冷却时,密度会发生变化,从而比体积也会变化。即同样质量的液体具有不同的体积,也就具有了不同的液位。由于重力压头只与液柱内流体的重力有关,因此当液体被加热而使得实际液位上升的时候,未进行密度补偿的液位计将测不到此时液位的变化。密度补偿需要考虑的因素有:参考液注内流体的温度、容器内流体的温度、容器内蒸汽的压力等。
差压式液位计
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