使用差壓變送器測(cè)量密度的標(biāo)定方法探討

楊守琳

【摘要】介紹了使用差壓變送器測(cè)量密度的標(biāo)定方法，該方法與傳統(tǒng)標(biāo)定方法比較，具有簡(jiǎn)單、容易操作的顯著優(yōu)勢(shì)，并節(jié)省標(biāo)定時(shí)間，提高測(cè)量精度。

【關(guān)鍵詞】差壓變送器；密度；標(biāo)定

引言

利用差壓變送器測(cè)量液體密度是常見(jiàn)的方法，差壓變送器是很成熟的儀表，運(yùn)行非?？煽?、穩(wěn)定，而且精度高，能適應(yīng)較為惡劣的工作環(huán)境。但是，利用差壓變送器測(cè)量密度是依據(jù)理論公式P=ρgh，得來(lái)的，實(shí)際使用中h無(wú)法精確測(cè)量，而且液體流動(dòng)產(chǎn)生摩擦力，會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定影響，所以需要標(biāo)定和適當(dāng)修正。

1、差壓變送器測(cè)量密度使用方法介紹

利用差壓變送器測(cè)量液體密度是由理論公式P=ρgh，得出ρ=P/gh。即一定高度液柱的靜壓力與該液體的密度成正比，通過(guò)測(cè)量靜壓力，達(dá)到測(cè)量密度的目的，該方式可以測(cè)量混合液體和腐蝕性液體的密度，操作比較方便，造價(jià)低，運(yùn)用廣泛。常用的配管方式：

通常采用雙法蘭高精度差壓變送器測(cè)量靜壓差，通過(guò)標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)線性電流輸出。

2、常用標(biāo)定方法

2.1了解所測(cè)介質(zhì)密度范圍ρ1---ρ2，配置標(biāo)準(zhǔn)密度為ρ1的溶液加入到測(cè)量管中，要灌滿， 保持靜止，記錄下差壓變送器所測(cè)壓力為P1.

2.2排空標(biāo)準(zhǔn)密度為ρ1的溶液，并清洗干凈。

2.3配置標(biāo)準(zhǔn)密度為ρ2的溶液加入到測(cè)量管中，灌滿保持靜止，記錄下差壓變送器所測(cè)壓力為P2

2.4排空標(biāo)準(zhǔn)密度為ρ2的溶液，并清洗干凈

2.5標(biāo)定壓力變送器量程為P1---P2，輸出4--20mA，對(duì)應(yīng)自控室量程ρ1---ρ2。

此方法比較繁瑣，需要配置大量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，而且標(biāo)定時(shí)是靜止溶液，而實(shí)際在線測(cè)量時(shí)處于循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)，即P=ρgh+P'，P'為液體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。因而該方法存在較大誤差。

3、改進(jìn)標(biāo)定方法

3.1測(cè)量管為空時(shí)，對(duì)差壓變送器進(jìn)行機(jī)械標(biāo)零。

3.2加滿水，記錄所測(cè)壓力P0。因?yàn)樗拿芏仁?，所以在數(shù)值上P0=gh。

3.3了解所測(cè)介質(zhì)密度范圍ρ1---ρ2，計(jì)算P1=P0*ρ1，P2=P0*ρ2，注：只是在數(shù)值上相等，P1，P2的單位與P0相等。

3.4標(biāo)定壓力變送器量程為P1---P2，輸出4--20mA，對(duì)應(yīng)自控室量程ρ1---ρ2。

3.5數(shù)據(jù)修正。各個(gè)閥門(mén)打開(kāi)在運(yùn)行狀態(tài)，測(cè)量溶液密度ρ實(shí)，與自控室顯示的密度ρ顯比較，修正P1，P2值。

4、標(biāo)定應(yīng)用舉例

4.1我公司一浸堿密度采用差壓方式測(cè)量，一浸堿的密度范圍是1100---1300kg/m3，差壓變送器兩法蘭之間的高度大約2米。安裝好變送器，測(cè)量空管的時(shí)候，調(diào)整機(jī)械零位，變送器顯示0mbar，加滿水，記錄壓力值為190mbar，計(jì)算P1=190*1.1=209mbar，P2=190*1.3=247mbar，標(biāo)定壓力變送器范圍，209--247mbar。打開(kāi)閥門(mén)，正常測(cè)量，手動(dòng)測(cè)量溶液密度為1230kg/m3，自控室顯示1242kg/m3，進(jìn)行數(shù)據(jù)修正。

如下圖：

P'=（1242-1230）/（1300-1100）*（247-209）=2.28mbar，即P1=209+2.28=211.28mbar，P2=247+2.28=249.28mbar。重新修改變送器范圍211.28---249.28mbar。

4.2數(shù)據(jù)跟蹤

誤差在控制范圍。

5、總結(jié)

改進(jìn)后的標(biāo)定方法，簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，已用于生產(chǎn)中。