秦山三廠的核島系統(tǒng)的差壓式液位變送器由于安裝位置、測量方式等不同,需要對差壓式液位變送器(雙法蘭液位變送器)的零點進行遷移。變送器幾種零點遷移的示意圖如圖2所示。
2.1 變送器的無遷移
當(dāng)差壓式液位變送器安裝在敞口容器上測量液位時,正壓側(cè)與容器低部(液位基準(zhǔn)面)取壓點在同一水平高度時;或差壓式液位變送器的負(fù)壓側(cè)采用“干腿”系統(tǒng),同時正壓側(cè)與容器低部(液位基準(zhǔn)面)取壓點在同一水平高度時,變送器的零點一般不需遷移。變送器得到的差壓就是P =ρgH ,差壓式液位變送器的標(biāo)定范圍為0~ρgHmax(單位為kPa)。變送器的差壓與液位高度成正比關(guān)系,液位為零時變送器的壓差也為零。液位達到滿量程時,變送器的壓差也達到滿量程。
2.2 變送器的正遷移
秦山三廠的核島系統(tǒng)的液位變送器較多的安裝在容器#小液位面的下部幾米處。當(dāng)變送器的負(fù)壓側(cè)采用“干腿”系統(tǒng)或直接對空時,需要對差壓式液位變送器的零點進行正遷移。此時作用在變送器的壓差為:
ΔP =ρ1h1g +ρgH (1)
式中: h1 —變送器正側(cè)至#小液位面的距離;H—被測容器液體高度;ρ ,ρ1 —被測液體的密度、取壓管線里液體的密度。
當(dāng)H=0時,ΔP =ρ1h1g >0 ,對于無遷移的變送器,此時輸出為高于下限值4 mA;當(dāng)容器液位達到滿量程即H為上限時,變送器的輸出高于20 mA。為了維持變送器在H為0時輸出4 mA,H為上限時儀表輸出20 mA,需要同時增大變送器出入的上、下限。下限為ρ1h1g(單位為
kPa),上限(ρ1h1g +ρgH max)(單位為kPa),變送器的標(biāo)定范圍為[ρ1h1g -(ρ1h1g +ρgH max)](單位為kPa)。
2.3 變送器的負(fù)遷移
秦山三廠的核島系統(tǒng)的液位變送器較多的采用
“濕腿”系統(tǒng)測量液位,正壓側(cè)取壓管接至容器的#小液位面處,負(fù)壓側(cè)取壓管接至容器的頂部并沖滿液體,變送器安裝在設(shè)備#小液位面的下部幾米處,這樣的安裝和測量方式需要對差壓式液位變送器的零點進行負(fù)遷移。此時正負(fù)壓側(cè)的壓力分別為:
P正=ρ1h1g +ρgH +Pg +ρ2h3g
P負(fù)=ρ1h2 g +Pg
變送器的壓差為:
ΔP =P正-P負(fù)=ρ2h3g +ρgH -ρ1g(h2 -h1)
式中:ρ ,ρ1 ,ρ2 —被測液體的密度、取壓管線里液體的密度和容器頂部氣(汽)相的密度;h1 ,h2 —變送器正負(fù)壓側(cè)到容器的#小液位面處和容器頂部的高度;H,h3 —容器液體高度和容器頂部氣(汽)相的高度,Pg—容器中氣相(汽相)的壓力。從變送器計算公式可看出,當(dāng)H=0 時
ΔP =ρ2 g(h3 +Hmax)-ρ1g(h2 -h1),由于ρ2 遠(yuǎn)小于ρ1 ,h2 >h1,所以ΔP <0,對于無遷移變送器的輸出低于其下限值4 mA,而且在實際工作中,往往ρ1 >ρ ,h3 一般也不為零,所以即使H為上限值,變送器的輸出仍會低于其下限值4 mA,這樣變送器就無法正常工作。因此要在變送器上調(diào)整遷移量,即在維持原來量程不變的條件下,同時減少變送器的輸入的上、下限,使變送器的輸出與液位成比例關(guān)系。
下限為:[ρ2 g(h3 +Hmax)-ρ1g(h2 -h1)(] 單位為kPa);
上限為:[ρgHmax +ρ3h3g -ρ1g(h2 -h1)(] 單位為kPa);變送器的標(biāo)定范圍為:[ρ2 g(h3 +Hmax)-ρ1g(h2 -h1)]-[ρgHmax +ρ3h3g -ρ1g(h2 -h1)(] 單位為kPa)。