差压测液位是一种常用的液位测量方法。其原理基于测量液体与气体(或另一种相同的液体)之间的压力差,由此可以推算出液位的高度。
液位测量中常用的差压荷重式液位计由感压元件和转换器两部分组成。感压元件负责测量压力,而转换器则将压力信号转换为标准信号输出。感压元件包括高压腔、低压腔和隔膜。在被测容器内侧装有高压腔,而容器上方的气体或液体流通于低压腔。由于低压腔与高压腔之间的差压与液位高度成正比,因此可以通过差压计算出液位高度。
差压测量的精度和可靠性主要取决于感压元件的性能。在现代工业应用中,基于半导体材料的感压元件种类最为常用,并且包括了压阻、电容、震荡器和压电式器件等几种类型。在各种感压元件中,电容式差压传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、线性度好、零点漂移小和无耗性等优点,因此应用最为广泛。
差压测量设备通常包括以下几个主要组件:
1)感压元件:电容式压力传感器或压阻式压力传感器等;
2)转换器:用于将感压元件测得的压力信号转换为标准电信号输出;
3)连接器:用于将感压元件和转换器接通,使信号传输符合要求;
4)校准元件:对设备进行校准,使其测量精度更高。
差压测量法可以广泛应用于不同行业中的液位测量中。下面主要介绍一下常见的应用场景:
1)石油化工行业:差压测量在炼油、天然气处理过程中应用广泛,用于测量高大罐体的液位、流量及液位油位等;
2)食品饮料行业:应用在食品、制药、饮料等工业中的浓度、密度、PH值等常态下的差压测量;
3)港口船舶行业:差压测量在船舶行业用于测量货舱更为精确、安全的容积;
4)水利电力行业:对水利、电力系统、海洋工程的沉降变形、水位、流量等的测量;
5)工业自动化行业:自动化生产线,自动检测设备,差压测量法可以用于测量低压小气体、液体、蒸汽的压强、差压、液位、流量等。在工业自动化中,差压测量法应用越来越广泛。
在差压测量应用中,有几个需要注意的方面:
1)差压变送器的选型:需要考虑到被测介质的性质、温度、压力等因素;
2)选择合适的管道连接方式:不同密度和流量介质的管道连接方式应加以区别对待,注意管道误差和漏水等风险;
3)减小误差:建议定期进行差压计和管道的检测与校准,以确保精度可靠;
4)防止介质堵塞:在输送介质的管道中,如果介质含有颗粒物质,要定期clean 干净。