差壓儀表的應(yīng)用

羅番 紀(jì)生中

中圖分類號：TM9 文獻標(biāo)識：A 文章編號：1674—1145（2018）3—294—02

摘要 在熱工儀表中，差壓儀表使用最為廣泛，本文中介紹差壓儀表的安裝注意事項、正負(fù)遷移的基本原理；簡要闡明了流量儀表、液位儀表、密度儀表的測量原理及檢測控制。

關(guān)鍵詞 差壓儀表安裝正負(fù)遷移流量檢測液位檢測密度測量

一、差壓儀表的安裝使用注意事項

在核電站熱工儀表中，差壓儀表的安裝使用及裝配最為復(fù)雜麻煩、務(wù)必慎重處理。

（1）隨著工藝流體管道狀態(tài)及儀表安裝位置的不同其裝配方法也不相同。一般情況下都要和三閥組或采用分流管。

（2）從節(jié)流裝置差壓引出口引出的導(dǎo)壓管，至少要有1：10的坡度，以利于回流或排污。

（3）要根據(jù)被測介質(zhì)的靜壓及腐蝕性選擇導(dǎo)壓管的壁厚和材質(zhì)。

（4）檢測控制有腐蝕性的介質(zhì)時，要采用充液罐及隔離液。

（5）檢測控制液位、界面及密度時，要特別注意正確使用正、負(fù)遷移。

二、正、負(fù)遷移的正確使用

一般測量變送儀表的正、負(fù)遷移機構(gòu)既能滿足測量方法上的需要，又能在一定程度上提高儀表的檢測精度，極大地方便了儀表的使用。

所謂零點正遷移是指被測量變量范圍的下限比零值高，儀表通過正遷移機構(gòu)將其零點提升到該下限值。換句話說，將儀表的輸入一輸出特性曲線沿輸入量坐標(biāo)正向平行移動，移到零點對準(zhǔn)下限值。例如，被測變量范圍為5.5 6kpa，通過零點正遷移，使儀表在輸入為5.5kpa時輸出為零（即20kpa），即零點正遷移了5.5kpa。

與上相反的零點負(fù)遷移是指被測變量的下限值比零值低，儀表通過負(fù)遷移機構(gòu)將其零點降低到該下限值。也就是說將儀表的輸入一輸出特性曲線沿輸入量坐標(biāo)軸反向平行移動，移到零點對準(zhǔn)下限值。例如，被測變量范圍為-1.5kpa 3.0kpa，通過零點負(fù)遷移，使儀表在輸入為-1.5kpa時，輸出為0（20kpa），負(fù)遷移量為1.5kpa。

在對差壓儀表進行正、負(fù)遷移時必須掌握一個基本原則，即正遷移時：正遷移量+量程≤最大量程，負(fù)遷移時：負(fù)遷移量≤最大量程。例如，儀表測量范圍為0—0.5Kpa-0—6Kpa。因此，其最小量程為0.5Kpa，最大量程為6Kpa。這也就是說此表的最大負(fù)遷移量為≤6Kpa，儀表使用最小量程時具有的最大正遷移量≤（6—0.5）Kpa，在儀表使用最大量程時正遷移量為零即不允許進行正遷移了，但仍可以有最大6Kpa的負(fù)遷移量遷移時使用。

由此可見，儀表使用者準(zhǔn)確運用正、負(fù)遷移，熟悉有關(guān)規(guī)定是很重要的。

三、氣體、液體及蒸汽流量的檢測控制

（1）測量氣體流量時，為避免凝結(jié)液堵塞管線和隨意進入測量單元高低壓容室，應(yīng)盡可能將儀表安裝在工藝管道之上，若調(diào)節(jié)限制無法辦到時，則在導(dǎo)壓管最低處設(shè)置儲液罐和排污閥。在被測氣體具有腐蝕性是，要采用充液器、管線充隔離液，這是，兩個充液器必須在同一高度上，以免落差引起儀表的附加誤差。

（2）測量液體流量時，要盡可能將儀表安裝在工藝管道的下方，以防止液體釋放出的氣體進入導(dǎo)壓管和測量單元的高低壓容室。若辦不到，則必須在導(dǎo)壓管的最高處設(shè)排氣閥；若所測液體中含有沉淀物，則要考慮安裝沉淀容器；若液體具有腐蝕性，則要使用充液器和隔離液，充液器必須在同一高度。

（3）為了維修及其他需要，在節(jié)流裝置差壓引出口附近的導(dǎo)壓管上安裝可靠的截止閥，儀表需要時能隨時關(guān)閉截止閥，使配管及儀表和工藝管道隔離。

四、液位、界面的檢測控制

采用差壓儀表檢測控制液位時，要特別注意儀表安裝位置等引起的誤差，要正確利用正負(fù)遷移以消除其影響。

圖3是檢測控制開口容器和密閉容器液位的配管示意圖，圖中列出了儀表相應(yīng)的量程和正、負(fù)遷移量以示例。其中的ρ1為被測介質(zhì)的隔離液密度。除了單法蘭和雙法蘭外，其余的都應(yīng)在液位引出口附近安裝截止閥，以便需要時讓儀表和對象隔離。

雙法蘭型（遠(yuǎn)程法蘭型）差壓儀表的安裝使用比較特殊，因為高低壓容室的法蘭是直接安裝在工藝管道上，或者對象容器上，不需要配管。但要注意：兩個法蘭安裝后若有高度差，則要通過正、負(fù)遷移進行補償（毛細(xì)管內(nèi)所充介質(zhì)的密度時0.935）。雙法蘭毛細(xì)管走線時要盡量避開振動、潮濕、腐蝕和溫度梯度大等區(qū)域，并要牢固定位，拐彎處的彎曲半徑不得小于100mm，安裝過程中務(wù)必保護好兩個法蘭上裸露的膜片和毛細(xì)管，不得碰傷、劃痕、折彎。

利用差壓儀表檢測控制兩張液體分界面高度的示意圖如上。根據(jù)圖示可知，正、負(fù)容室所受的由液體所產(chǎn)生的壓力分別是：

五、液體密度的檢測控制

利用差壓儀表測量液體密度的原理是：在液位高度恒定時，隨著液體密度的變化其形成的壓力也成比例地變化，測出此壓力的變化量即可間接測出此液體的密度變化。

如圖所示，設(shè)液位的高度為H（容器內(nèi)液面到差壓室中心的高度），如果被測液體的密度從最低密度（ρ_L）增大到最大密度（p_H），則儀表的量程為ρ_H-ρ_L），正遷移量為Hρ_L。

六、壓力儀表的安裝使用

壓力儀表相當(dāng)于沒有負(fù)壓容室的差壓儀表，因此其安裝使用要求及配管和前述的差壓儀表雷同且相對簡單，這類就不再重復(fù)了。

下面僅就需要強調(diào)的幾點作說明：

（1）若被測介質(zhì)具有強烈的脈動性質(zhì)，則相對于固定量程的壓力儀表配管中設(shè)置節(jié)流阻尼裝置。

（2）根據(jù)被測介質(zhì)的壓力、有無腐蝕性等特點選擇導(dǎo)壓管的材質(zhì)和壁厚，并要留有充分裕量。

（3）檢測液體和蒸汽的壓力（包括使用了隔離液）時，要注意落差。要利用正、負(fù)遷移以提高檢測精度，這在檢測低壓時尤為重要。

（4）壓力儀表也可檢測開口容器的液位和密度，使用時要特別注意零點遷移的正確利用。