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以川儀橫河ＥＪＡ系列智能雙法蘭液位變送器為例，介紹了智能雙法蘭液位計(jì)的工作原理和調(diào)校步驟，詳細(xì)分析并探討了智能雙法蘭液位計(jì)的各類故障以及處理方法。

１　引言

為保證化工行業(yè)安全平穩(wěn)生產(chǎn)，需要實(shí)時(shí)對(duì)設(shè)備的物位進(jìn)行調(diào)節(jié)、測量和監(jiān)控，使其保持在規(guī)定范圍內(nèi)。目前，測量物位的方法很多，如直讀法、浮力法、靜壓法、電容法、放射性同位素法、超聲波法、激光法及微波法等。但在化工行業(yè)中，存在著許多特殊的液體介質(zhì)，這些液體大多有腐蝕性、揮發(fā)性、高粘、易凝固以及非均相等特點(diǎn)。為了解決導(dǎo)壓管線腐蝕或堵塞的問題，一般選用雙法蘭（差壓）液位變送器來測量液位，給現(xiàn)場儀表維護(hù)工作帶來了極大的便利。筆者以川儀橫河ＥＪＡ１１８Ｗ系列為例，介紹了智能雙法蘭差壓液位計(jì)的現(xiàn)場安裝、調(diào)校和維護(hù)，以期為同行提供借鑒。

２　法蘭式差壓變送器結(jié)構(gòu)及測量原理

法蘭式差壓變送器的敏感元件是金屬膜盒，經(jīng)毛細(xì)管與變送器的測量室相通。由膜盒、毛細(xì)管、測量室組成的封閉系統(tǒng)內(nèi)充有硅油，通過硅油傳遞壓力。毛細(xì)管的內(nèi)徑較小（一般為０．７～１．８ｍｍ），在毛細(xì)管的外部套有金屬蛇皮保護(hù)管，具有可撓性，單根毛細(xì)管長度一般在５～１１ｍ之間可選擇，省去了引壓導(dǎo)管，安裝也比較方便，解決了導(dǎo)管的腐蝕和阻塞問題。法蘭變送器是在普通變送器基礎(chǔ)上增加了一個(gè)遠(yuǎn)傳密封裝置構(gòu)成的，所以也叫遠(yuǎn)傳式變送器或隔膜密封式變送器。遠(yuǎn)傳密封裝置有法蘭膜盒、毛細(xì)管和毛細(xì)管內(nèi)填充液三部分組成。工作時(shí)，被測介謘hou饔迷詵ɡ寄ず械母衾肽て希鼓て湫危緩笸ü腹苣詰奶畛湟航沽Υ蕕獎(jiǎng)淥推韉拿舾性希嚶Φ淖唬潛肀閌涑魷嚶Φ男藕擰?/div>

另外，因?yàn)槊?xì)管內(nèi)硅油液柱對(duì)變送器的正負(fù)壓室所產(chǎn)生的壓力信號(hào)起到相互抵消的作用，所以理論上主體變送器的位置可以任意安裝。

３　雙法蘭（智能）差壓液位變送器的特點(diǎn)

川儀橫河ＥＪＡ１１８Ｗ系列智能雙法蘭差壓變送器結(jié)構(gòu)如圖１所示。

雙法蘭變送器和普通變送器相比較，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（１）在普通變送器中，被測介質(zhì)通過導(dǎo)壓管進(jìn)入測量室，如果被測介質(zhì)是粘稠液體，則容易堵塞導(dǎo)壓管；雙法蘭變送器用毛細(xì)管代替導(dǎo)壓管，避免了堵塞現(xiàn)象，因?yàn)榉忾]毛細(xì)管中填充液的物化性質(zhì)穩(wěn)定，不像導(dǎo)壓管內(nèi)的介質(zhì)那樣易凍凝、易氣化，因而不必像普通變送器那樣加灌隔離液，增加隔離罐及冷凝器等輔助設(shè)施，既減少了靜密封點(diǎn)，又提高了測量精度，同時(shí)降低了維護(hù)量。

（２）雙法蘭變送器的法蘭膜盒離變送器本體較遠(yuǎn)，可以提高儀表的接液溫度，溫度應(yīng)用范圍擴(kuò)大。

（３）結(jié)構(gòu)簡單（無任何可動(dòng)或彈性元件）、可靠性高、維護(hù)量少、抗干擾能力強(qiáng)、調(diào)校簡便，可廣泛應(yīng)用于粘稠、結(jié)晶、臟污、易燃易爆及腐蝕性液位的測量和信號(hào)變送，安全可靠。當(dāng)然，雙法蘭差壓變送器價(jià)格偏高，法蘭膜片及毛細(xì)管易受損傷也是它的不足之處。

４　雙法蘭（智能）差壓液位變送器的調(diào)校在進(jìn)行任何設(shè)置或調(diào)校前，必須先把回路置于手動(dòng)操作狀態(tài)。

４．１　變送器差壓計(jì)算

由于雙法蘭式差壓變送器在出廠校驗(yàn)時(shí)，正、負(fù)壓法蘭是放在同一高度上進(jìn)行的，而在實(shí)際液位測量時(shí)，負(fù)法蘭在上，正法蘭在下，等于在變送器上預(yù)加了一個(gè)反向壓差而使零位發(fā)生了負(fù)遷移，所以，在使用時(shí)需考慮零點(diǎn)遷移的問題。雙法蘭式差壓變送器檢測示意圖如圖２所示。

假設(shè)雙法蘭填充液密度為 ρ ，被測介質(zhì)密度為ρ’，該雙法蘭液位計(jì)為負(fù)遷移，遷移量（測量范圍下限）為－ ρｇＨ。圖２所示儀表量程為 ρ’ｇＨ，下限加量程可得測量上限，則該表測量范圍為－ ρ ｇＨ～（ρ ’ －ρ）ｇＨ。同理可得#低被測液位不在下法蘭中心位置的變送器差壓測量范圍、#高被測液位不在上法蘭中心位置的變送器差壓測量范圍，以及用于界面測量的變送器差壓測量范圍。只要清楚#低被測液位時(shí)變送器的正負(fù)壓室的受壓情況，以及液位在滿量程變化范圍內(nèi)的受壓情況，就可以得到變送器正確的測量范圍。即智能儀表里所要設(shè) 置的ＬＲＶ和ＵＲＶ兩個(gè)參數(shù)。

目前安裝的雙法蘭都有上、下一次閥的放空裝置，現(xiàn)場校驗(yàn)時(shí)關(guān)閉正、負(fù)壓一次閥，打開放空閥，此時(shí)變送器所讀的壓力值就是就是變送器的遷移量，即為變送器測量下限，加上變送器所測的量程即可得到變送器的測量上限，這樣操作調(diào)校得到的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，從而避免因?yàn)槔碚撚?jì)算帶來的誤差，提高了變送器的測量準(zhǔn)確度。

４．２　調(diào)校

雙法蘭的調(diào)校比較特殊，wuxu手動(dòng)調(diào)整零點(diǎn)和量程，一般不采用實(shí)際打壓的方式調(diào)校，而是通過ＨＡＲＴ或其他協(xié)議手操器對(duì)變送器進(jìn)行讀寫，達(dá)到設(shè)置變送器測量上下限的目的。從而完成對(duì)變送器的調(diào)校。手操器實(shí)際應(yīng)用與其他智能儀表通訊方法一樣，將手操器信號(hào)線與變送器信號(hào)接線端（或室內(nèi)安全柵本安側(cè)接線端）直接掛接，即可對(duì)變送器進(jìn)行通訊和設(shè)置。就雙法蘭差壓變送器來說，主要有測量下限ＬＲＶ、測量上限ＵＲＶ和阻尼時(shí)間等參數(shù)。設(shè)置簡單便捷。當(dāng)然，要注意測量范圍的設(shè)置不要超出變送器測量極限。

５　實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

５．１　選型

主要注意變送器法蘭尺寸與設(shè)備法蘭尺寸的匹配，常用的一般為ＤＮ５０ｍｍ和ＤＮ８０ｍｍ。雙法蘭毛細(xì)管填充液的類型也是比較容易忽視的地方，以ＥＪＡ１１８Ｗ來說，一般有Ａ、Ｂ兩種填充液，分別對(duì)應(yīng)兩種不同的填充液密度和不同的使用環(huán)境溫度。

５．２　安裝

shou先，雙法蘭液位變送器的高、低壓側(cè)要安裝正確，標(biāo)有“ Ｌ ”的低壓側(cè)在上，標(biāo)有“ Ｈ ”的高壓側(cè)在下。其次，一定要保護(hù)好毛細(xì)管，#好使用角鋼進(jìn)行支撐保護(hù)，并且保證彎曲弧度不能小于廠家要求。安裝雙法蘭過程中，墊片選用一定要合適，不能壓到法蘭膜片，一定要確保每條螺栓都受力均勻（對(duì)角緊固），這樣能才保證法蘭面的平整，避免因法蘭面不平而造成開車后泄漏。變送器的主體安裝一定要低于高壓側(cè)（Ｈ側(cè)）法蘭一段距離，具體視廠家要求而定，一般為５００ｍｍ左右，主要是避免填充液液柱差長期反向加到法蘭膜片上引起膜片變形損壞，從而影響到儀表的準(zhǔn)確測量。雖然雙法蘭變送器主體安裝理論上不受位置影響，但那是建立在正常工作的基礎(chǔ)上，有一定的介質(zhì)液位差可以抵消部分膜片所受的反向壓力，但只要雙法蘭反向受力存在，長時(shí)間使用后勢必會(huì)影響到雙法蘭變送器的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性甚至使用壽命。同樣道理，雙法蘭變送器不適合使用在負(fù)壓場合。

５．３　毛細(xì)管環(huán)境

一定要保證正、負(fù)壓毛細(xì)管處于相同的環(huán)境溫度當(dāng)中，避免因溫度不一致帶來的測量誤差。個(gè)別設(shè)計(jì)中有將毛細(xì)管進(jìn)行伴熱的做法也值得商榷，因無法保證正、負(fù)壓所受的溫度影響一致。而且伴熱過大會(huì)引起毛細(xì)管內(nèi)填充液汽化，使法蘭及變送器本體膜片鼓凸變形，導(dǎo)致儀表報(bào)廢。應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)?低氣溫條件選擇合適的毛細(xì)管填充液型號(hào)。盡量避免在毛細(xì)管上增加額外熱源。

６　結(jié)束語

雙法蘭智能差壓變送器，具有量程比大、測量精度高、顯示直觀及調(diào)校簡便等特點(diǎn)，與老式差壓測液位方式相比，降低了維護(hù)工作量，提高了過程控制品質(zhì)，能夠?yàn)闉樯a(chǎn)監(jiān)測提供有效、正確的儀表數(shù)據(jù)。目前，雙法蘭還可以應(yīng)用到楔式流量計(jì)的測量當(dāng)中，具有一定的推廣價(jià)值。