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鹽酸罐液位變送器測量原理
更新時間:2025-07-26 點擊量:830

工作原理

  • 靜壓式液位變送器:基于靜壓測量原理,當液位變送器投入到被測鹽酸液體中某一深度時,傳感器迎液面受到的壓力公式為 ,其中 是變送器迎液面所受壓力, 是被測鹽酸液體密度, 是液面上大氣壓, 是變送器投入液體的深度。通過導氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓 與傳感器的負壓腔相連,抵消傳感器背面的 ,使傳感器測得壓力為 ,進而通過測取壓力 得到液位深度5

  • 電容式液位變送器:探極線與導電的鹽酸液體構成一電容器,探極線的金屬內芯為電容的一極,鹽酸液體為電容的另一極,中間為高穩定性的聚四氟乙烯作為兩極之間的介質。隨著液位的變化,液體包圍探極線的面積隨之改變,使構成電容器兩極的相對面積改變,導致電容的變化,根據同心筒狀電容的公式可得出液位高度與電容的關系2

特點

  • 耐腐蝕性強:接觸鹽酸的部件通常采用耐鹽酸腐蝕的材料,如聚四氟乙烯、哈氏合金、鉭等,能夠長期穩定地在鹽酸環境中工作,防止被鹽酸腐蝕而影響測量精度和使用壽命。

  • 測量精度高:可以精確地測量鹽酸罐內液位的高度變化,一般能達到較高的精度等級,如 ±0.1%、±0.2% 等,滿足不同應用場景對液位測量精度的要求1

  • 輸出信號標準:常見的輸出信號為 4-20mA DC 二線制信號,也有部分支持數字信號輸出,如 HART 協議等,方便與其他自動化控制系統進行連接和數據傳輸1

  • 多種安裝方式:根據不同的鹽酸罐結構和安裝要求,液位變送器具有多種安裝方式,如法蘭安裝、螺紋安裝、投入式安裝等,便于在各種場合下進行安裝和使用。

選型要點

  • 測量范圍:根據鹽酸罐的高度和實際液位測量范圍要求,選擇合適量程的液位變送器,確保其能夠覆蓋所需測量的液位區間1

  • 接液材質:由于鹽酸具有強腐蝕性,必須選擇能夠耐鹽酸腐蝕的接液材質,如聚四氟乙烯、哈氏合金 C-276、鉭等,以保證變送器的使用壽命和測量準確性12

  • 精度要求:根據具體的工藝控制和測量需求,確定所需的測量精度等級,如 ±0.2%、±0.5% 等,以滿足對鹽酸罐液位精確測量和控制的要求12

  • 工作壓力和溫度:考慮鹽酸罐內的工作壓力和溫度范圍,選擇能夠在相應壓力和溫度條件下正常工作的液位變送器,避免因壓力或溫度超出范圍而影響測量精度或損壞設備2

  • 防爆等級:如果鹽酸罐所處的環境存在易燃易爆氣體等危險場所,需要選擇具有相應防爆等級的液位變送器,如隔爆型 Exd II BT4-6、本安型 Exia II CT5 等,以確保安全生產1

常見類型

  • 單法蘭壓力變送器:直接安裝在鹽酸罐的底部或側面,通過測量罐內鹽酸液體的靜壓來計算液位高度。它采用隔離式電容傳感器,具有精度高、可靠性好、響應速度快等特點,適用于常壓或低壓的鹽酸罐液位測量

雙法蘭差壓變送器:用于密閉的鹽酸罐液位測量,通過測量罐頂和罐底的壓力差來計算液位高度。可以避免導壓管堵塞的問題,適用于高壓或有蒸汽的鹽酸罐環境。投入式液位變送器:將變送器的探頭直接投入到鹽酸罐內的液體中,通過通氣電纜使感壓膜片的背壓腔與大氣相通,測量液位不受外界大氣壓變化的影響。具有安裝方便、溫度穩定性好等優點,適用于各種規模的鹽酸罐。電容式液位變送器:利用探極線與鹽酸液體之間形成的電容變化來測量液位,具有結構緊湊、體積小、安裝維護簡單等特點,且測量值不受被測液體的溫度、比重及容器的形狀、壓力影響,適用于各種形狀和材質的鹽酸


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