差压液位计

压力测量仪器

差压液位计是通过测量容器两个不同点处的压力差来计算容器内物体液位（差压）的仪表。

技术原理

常规的差压变送器通过测量容器中的液位压力来进行液位的测量。例如，500毫米的水柱对应了500 mmH2O的压力。然而，在许多应用中，在液体之上有额外的蒸气压力。由于蒸气压力不是液位测量的一部分，需要使用引压管和有密封件的毛细管来抵消它的存在。

毛细管柱和密封系统解决了引压管的许多安装问题。这些系统包括通过充油毛细管柱连接到差压变送器的外部传感膜片。压力的变化引起了的膜片的位移，这样压力就通过充油毛细管传送到变送器。充油毛细管系统都经过精心的焊接和制造，因此它是一个性能可靠的密封系统。这种类型的结构消除了可能在引压管中产生的泄漏点和堵塞。

此图说明：（Tuned-System调整型系统；Balanced System平衡系统；Wet Leg湿式机构；Wet/Dry Leg湿式/干式机构）

电子远程传感技术

ERS电子远程传感技术解决了在高型容器和塔上进行液位测量常见的的问题。ERS电子远传系统使用了两个直接安装的3051S压力变送器，而不是使用毛细管的单个差压变送器。两台压力变送器分别测量高低压侧的压力值，并且通过两台压力变送器中的主表计算差压；通过使用一个标准的两线制4-20 mA HART信号传输回主机系统或DCS系统。除了测量差压以外，同时可以输出高低压侧的压力值，也可以把差压直接转化为液位值输出显示。

ERS电子远传系统独特的数字架构使得在高型容器和塔上使用时具有很多好处：

·改善的性能

ERS系统采用数字结构取代了机械部件，即使在大范围变化的温度下也可以具备更快的响应时间和一个更加稳定和可重复的测量。测量精度可以提高十倍以上。

·简化的安装和维护

寒冷的天气装置通常需要伴热或保温。需要检查引压管防止漏水，冷凝，蒸发和堵塞。ERS系统的数字架构省去了这些做法，这样通过更少的维护和保养得到更清洁的装置。

·额外的过程数据和诊断

ERS系统是一个多参数系统，提供额外的过程优化控制信息。除了液位计算，ERS提供来自每个压力传感器读数的实时访问和液位或体积测量的比例输出。

传统差压液位技术的缺陷

虽然双法兰差压液位系统是一种成熟可靠的的技术，却一直以来很难在高型容器和塔中得到应用。因为这些都需要更长的毛细管以方便安装，距离过长的毛细管使得压力的传输变得误差过大，并且在环境温度变化较大的时候变得更为明显。同时安装过程要求较高，引压管可能并不可靠，都是非常严重的困扰。

数字化差压液位计

在传统的差压液位计的基础上，近年来数字化的趋势越来越明显。

典型应用

主要应用于精馏塔，化工储罐，硫酸盐制浆容器，酶发酵，烷基化反应，啤酒发酵等领域的差压或液位测量。

1、在输油管道过滤器差压监测的应用

要求：

输油输气管道每隔一定的距离需要有过滤器进行对输送介质的过滤，以保证所输介质的质量及管路的安全。过滤器两侧的差压直接反应了过滤器的工作状态，如果差压大于设计值，那么很可能就是过滤器堵塞，需要进行修理维护。传统的差压测量是利用差压变送器及毛细管组成DP测量系统，存在安装复杂，受环境温度影响，精度较差的问题。并且需要安装单独的压力变送器去监测管道静压

解决方案：

使用ERS电子远传安装在过滤器的两侧，跨度约为6米；介质温度在50摄氏度以内。管道静压约1.5mPa,过滤器设计差压为50kPa,静压：差压小于30:1,计算出的精度结果在3%以内。

使用ERS电子远传后，省去了毛细管的保温伴热，省去了单独安装的压力变送器（ERS可输出管道静压），并且维护成本降低；响应时间更快，环境温度变化不对测量结果产生影响；安装变得更加方便

2、在火电厂脱硫石膏液密度测量的应用

要求：

电厂脱硫多是使用石灰石石膏湿法脱硫技术，利用石膏液作为吸收剂来吸收SO2，减少对环境的污染。一般是通过测量石膏液的密度来检测脱硫的效率。普通的石膏液密度测量多是使用密度计或是质量流量计来直接测量密度，存在成本高，易损坏，受环境影响大的问题

解决方案：

使用ERS电子远传安装在固定位置，通过此固定位置间的差压来反算出平均密度，ρ=DP/g*h。

把ERS电子远传安装在测量罐的高低压测，通过此差压来计算出密度；或者直接把ERS电子远传安装在脱硫吸收塔上，上下法兰间距固定为4米，由于吸收塔液位能保证在10米之上，完全没过低压侧，所以此密度可以作为石膏液平均密度值。

此方案省去了质量流量计或密度计，投资降低，并且原质量流量计在石膏液测量中易损，使用ERS可使得一次性投入和维护成本降低70%以上；精度提升；响应时间环境温度变化不对测量结果产生影响；安装变得更加方便。　

3、在存储罐液位测量的应用

要求：