差壓式液位計(jì)取壓方法的研究

【摘 要】現(xiàn)在差壓式液位計(jì)應(yīng)用比較廣泛，如石油天然氣等行業(yè)，因此有必要研究差壓式液位計(jì)的取壓方法，熟練掌握現(xiàn)在不同的差壓式液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)，進(jìn)而在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上改進(jìn)內(nèi)置式差壓液位計(jì)的安裝方式，從而有效地提高了測(cè)量的精度，而且其工作維護(hù)量小，所以可以取代原有的取壓方法。

【關(guān)鍵詞】差壓式 取壓方法 精度 維護(hù)

一、差壓式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)特征分析

（一）構(gòu)造簡(jiǎn)單

該測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，而且其體積比較少，運(yùn)行穩(wěn)定，成本適中，可以直接放置在校驗(yàn)臺(tái)上。但是其量程比較小，最大測(cè)量壓力通常小于0.5MPa。

（二）設(shè)計(jì)合理

在使用差壓液位計(jì)時(shí)，必須將其垂直擺放，所以直接配置垂掛式的支撐臺(tái)，這樣可以方便安裝與數(shù)據(jù)的讀數(shù)。另外，由于檢定的高度不同，因此在支撐臺(tái)設(shè)置了多組支撐柱，這樣就可以擺放不同的高度。在系統(tǒng)中利用轉(zhuǎn)軸連接所有的支撐柱，這樣可以將支撐柱進(jìn)行收縮擺放，有利于節(jié)省裝置的空間。有些設(shè)計(jì)甚至增加一組可以調(diào)節(jié)相對(duì)距離的支撐柱來(lái)適應(yīng)不同規(guī)格的液位計(jì)。

（三）安裝周期短

差壓式液位計(jì)裝置檢定過(guò)程的安裝主要包括安裝被檢液位計(jì)以及安裝連接軟管。安裝被檢液位計(jì)就是利用液位計(jì)后端的一組螺孔直接垂掛在支撐柱上，非常方便；安裝連接軟管是利用快速接頭的方式，將與銅管連接的接頭處設(shè)計(jì)為螺紋式銅塞，這樣就可以將銅塞旋轉(zhuǎn)進(jìn)液位計(jì)的接入口。

二、常見(jiàn)的差壓式液位計(jì)的取壓方法研究

（一）常見(jiàn)液位計(jì)的種類簡(jiǎn)介

目前液位測(cè)量?jī)x表有很多的種類，根據(jù)讀取方式的不同，可以分為玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)等；根據(jù)測(cè)量器件的不同，可以分為磁致伸縮液位計(jì)、電容液位計(jì)、電感液位計(jì)、電阻液位計(jì)等；根據(jù)測(cè)量方式的不同，可以分為差壓液位計(jì)、壓力液位計(jì)等。超聲波液位計(jì)與雷達(dá)液位計(jì)可以直接測(cè)量液位，而其他很多液位計(jì)主要是通過(guò)測(cè)量某些物理量來(lái)間接測(cè)量液位，如測(cè)量差壓（壓力）、電容以及浮力等參數(shù)?，F(xiàn)在很多工業(yè)場(chǎng)合主要利用差壓（壓力） 式液位測(cè)量。

（二）差壓式液位計(jì)工作原理

差壓式液位計(jì)在工作時(shí)沒(méi)有機(jī)械損耗，具有高的可靠性與穩(wěn)定性， 工作時(shí)間長(zhǎng)， 構(gòu)造簡(jiǎn)單， 便于安裝，日常的操作維護(hù)工作量小，體積小，只需要在容器上開(kāi)1 ～ 2 個(gè)孔就行。差壓式液位計(jì)的測(cè)量工作原理是用鋼管將差壓計(jì)的正壓端接至被測(cè)液體的底部， 負(fù)壓端接至氣相中， 根據(jù)流體靜力學(xué)知識(shí)可以得出下列公式：

但是溫度會(huì)嚴(yán)重影響這種差壓式液位計(jì)的測(cè)量精度，如若測(cè)量溫度過(guò)高時(shí)，就會(huì)有蒸汽進(jìn)入容器內(nèi)，那么就會(huì)在負(fù)相引壓管內(nèi)冷凝成液體，造成測(cè)量數(shù)值不精確，因此可以在引壓管裝儲(chǔ)液罐定期進(jìn)行人工排液；而在溫度較低時(shí)，引壓管內(nèi)的液體就比較容易凝固，這是要采取伴熱保溫的措施。

（三）針對(duì)差壓式液位計(jì)的解決措施

1.利用帶毛細(xì)管的差壓式液位計(jì)可以有效避免引壓管的凝液與受凍，這樣就可以不用定期進(jìn)行排液與采取伴熱保溫的措施。但是這種差壓液位計(jì)的精度較低，而且存在其盲區(qū)大，不能進(jìn)行精確的測(cè)量以及界面的測(cè)量等作業(yè)另外在液位計(jì)膜片附近會(huì)生成無(wú)法去除的沉積物，這會(huì)極大地影響液位計(jì)的使用，并且該液位計(jì)的成本較高，不能被廣泛地應(yīng)用。

2.可以事先將入物理、化學(xué)性質(zhì)都比較穩(wěn)定的緩沖液注入到負(fù)相引壓管內(nèi)，但是該措施需要經(jīng)常更換緩沖液，因此操作比較麻煩，在一些場(chǎng)合下還會(huì)存在安全問(wèn)題，如測(cè)量壓力容器內(nèi)液位。

3.以上解決措施還有共同的缺點(diǎn)，就是介質(zhì)的密度隨著介質(zhì)的溫度而發(fā)生變化，根據(jù)差壓液位計(jì)的計(jì)算公式可知，溫度比較嚴(yán)重影響其測(cè)量的精度。現(xiàn)在很多利用差壓式液位計(jì)的場(chǎng)合的介質(zhì)溫度經(jīng)常改變，并且有時(shí)變化量很大，如熱力工程以及發(fā)電等工業(yè)領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)溫度變化極大的情況。

三、改進(jìn)的差壓式液位計(jì)取壓方法分析

（一）內(nèi)置式差壓液位計(jì)安裝方式

改進(jìn)的液位計(jì)安裝方式可以有效解決差壓式液位計(jì)的缺點(diǎn)，同時(shí)具有其所有優(yōu)點(diǎn)，基本方法是在容器內(nèi)設(shè)置負(fù)相引壓管垂直段，然后上端伸至氣相介質(zhì)中。由于在容器內(nèi)設(shè)置負(fù)相引壓管垂直段，因此就不會(huì)出現(xiàn)凝固等情況，同時(shí)由于負(fù)相引壓管與容器內(nèi)的介質(zhì)、溫度以及密度都一樣，這樣可以有效避免介質(zhì)溫度變化帶來(lái)的液位測(cè)量誤差。

（二）改進(jìn)式內(nèi)置式差壓式液位計(jì)安裝方式

還可以對(duì)內(nèi)置式差壓式液位計(jì)安裝方式進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，將負(fù)相引壓管向上伸出容器頂部，同時(shí)在容器外安裝閥門(mén)作為液位計(jì)的注液口，這樣就可以在正常工作時(shí)進(jìn)行及時(shí)注液，也可以方便壓力儀表的安裝。該方式不會(huì)出現(xiàn)液體冷凝以及凝固等現(xiàn)象，而且其具有差壓式液位計(jì)的所有優(yōu)點(diǎn)

四、總結(jié)

目前，化工以及給排水等工業(yè)領(lǐng)域廣泛利用內(nèi)置式差壓式液位安裝方式，這種方式操作簡(jiǎn)便，而且測(cè)量的精度高，日常工作維護(hù)量小，可以減輕工作人員的工作強(qiáng)度，并且在實(shí)際應(yīng)用中的效果比較好，因此具有很高的使用價(jià)值。

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