差壓變送器的設(shè)計(jì)原理
顧名思義差壓變送器所測(cè)量的結(jié)果是壓強(qiáng)差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重量G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正比關(guān)系。即只要準(zhǔn)確地檢測(cè)出△P值，與高度△h成反比，在溫度變化時(shí)，雖然油品體積膨脹或縮小，實(shí)際液位升高或降低，所檢測(cè)到的壓力始終是保持不變的。如果用戶(hù)需要顯示實(shí)際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補(bǔ)償予以解決。
差壓變送器的實(shí)際應(yīng)用
在溫州新世紀(jì)油庫(kù)項(xiàng)目，筆者將此思路應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。
設(shè)計(jì)條件： 2000m3油罐，直徑d=14.5m，高度就可以得到實(shí)際油品的庫(kù)存量G，從公式還可知其密度ρh=14m。
一次表：1151LT法蘭式隔爆差壓變送器，選用法蘭式是防止罐底臟物沉淀而堵塞引壓管，變送器量程0～140kPa。
二次表：選用WP系列智能光柱顯示報(bào)警儀，萬(wàn)能信號(hào)輸入，可任意改變量程，用光柱顯示液位，用數(shù)字顯示油品的噸數(shù)。以6#罐為例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高為14m。
在油罐頂部，差壓變送器設(shè)計(jì)一套液位報(bào)警裝置，防止油品滿(mǎn)溢，作為雙保險(xiǎn)。在應(yīng)用中由于測(cè)量值直接為噸數(shù)，故油罐不論貯存何種油品，二次表顯示的值是油罐內(nèi)油品的噸數(shù)，避免了需要測(cè)定密度進(jìn)行換算的麻煩。
差壓變送器一般情況油品出入庫(kù)往往是采用泵輸送經(jīng)過(guò)橢圓齒輪流量計(jì)計(jì)量，由于流量計(jì)的精度有限，最高也只有0.2級(jí)，差壓變送器還需測(cè)密度計(jì)算，其結(jié)果往往有些出入，從而造成計(jì)量糾紛?，F(xiàn)在因?yàn)橛凸逌y(cè)量的結(jié)果為噸數(shù)，而且精度可達(dá)到0.2級(jí)甚至0.1級(jí)，因此，與容積式流量計(jì)相比，差壓變送器計(jì)量結(jié)果更準(zhǔn)確。雖然在小數(shù)量的油品出入庫(kù)時(shí)，由于分辨率的原因，測(cè)量的結(jié)果絕對(duì)誤差較大，但在大數(shù)量的油品出入庫(kù)時(shí)，其較高的精度和較小的相對(duì)誤差，差壓變送器是其它計(jì)量手段所無(wú)法比擬的，特別適合月度、季度、年度的盤(pán)存。實(shí)踐表明其主要優(yōu)點(diǎn)有：① 安裝維護(hù)簡(jiǎn)單方便；② 讀數(shù)直觀直接明確，可直接讀出油品的庫(kù)存量；③ 免除了密度的測(cè)定和換算。
差壓變送器參數(shù)
使用對(duì)象：液體、氣體和蒸汽
測(cè)量范圍：0～0.1kPa至0～40MPa
輸出信號(hào)：4～20mA DC(特殊可為四線(xiàn)制220V AC供電，0～10mA DC輸出)
供電電源：12～45V DC，一般為24V DC
負(fù)載特性：與供電電源有關(guān)，在某一電源電壓時(shí)帶負(fù)載能力見(jiàn)圖2，負(fù)載阻抗RL與電源電壓Vs關(guān)系式為：RL≤50(Vs一12)
指示表：指針式線(xiàn)性指示0～100%刻度或LCD液晶式顯示。
防爆： 隔爆型 ExdIICT6
量程和零點(diǎn)：外部連續(xù)可調(diào)
正負(fù)遷移：零點(diǎn)經(jīng)過(guò)正遷移或負(fù)遷移后，量程、測(cè)量范圍的上限值和下限值的絕對(duì)值，均不能超過(guò)測(cè)量范圍上限的100%。(智能型：量程比15：1)最大正遷移量為最小調(diào)校量程的500%；最大負(fù)遷移量為最小調(diào)校量程的600%。
溫度范圍：放大器工作溫度范圍：--29～+93℃(LT型為：--25～+70℃)。
灌充硅油的測(cè)量元件：—40～+104℃
法蘭式變送器灌充高溫硅油時(shí)：-20~+315℃，普通硅油：—40～+149℃
靜壓：4、10、25、32MPa
濕度：相對(duì)濕度為5～95%
容積吸取量：<0.16cm3
阻尼(階躍響應(yīng))：充硅油時(shí)，一般在0.2s到1.67s之間連續(xù)可調(diào)。
精確度： ±0.2%
死區(qū)：無(wú)(≤0.1%)
穩(wěn)定性：六個(gè)月內(nèi)(智能型為一年)不超過(guò)最大量程的基本誤差絕對(duì)值
振動(dòng)影響：在任意軸向上，振動(dòng)頻率為200Hz時(shí)，誤差為測(cè)量范圍上限的±0.05%/g
電源影響：小于輸出量程的0.005%/V
負(fù)載影響：電源如果穩(wěn)定，則負(fù)載沒(méi)有影響。