法蘭式液位變送器是由膜片密封系統,毛細管及填充液,壓力變送器或差壓變送器組合而成的,適用于因任何原因需要把變送器與工藝處理過程進行隔離的場合,多用于腐蝕性、黏稠性、 易結晶介質的液位、界面或流量測量的石化行業。
在選用法蘭式液位變送器時有許多因素要考慮。溫度的影響是主要因素,如何避免或減少溫度變化對法蘭式液位變送器的性能影響尤為重要。
1. 膜片硬度及直徑
膜片硬度是影響溫度特性的重要參數。當充填液隨著溫度的變化而膨脹或收縮時,硬度小(彈性好)的膜片承受的反作用力比硬度高的膜片要小,溫度變化產生的反向壓力作用于法蘭式液位變送器的感應膜片上,從而引起測量誤差。膜片硬度越小彈性越好,硬度小彈性好的膜片在彈性范圍內的形變可吸收充填液體積變化,能夠減小由溫度變化引起的充填液體積變化帶來的壓力影響,較大限度克服溫度變化引起的誤差。
在充填液體積因溫度引起變化時,大直徑膜片產生的壓力測量誤差較小,而較小直徑膜片產生的壓力測量誤差較大。
2. 填充液
填充液起到壓力傳遞的作用,充填液隨著溫度的變化而膨脹或收縮,填充液的流動性和膨脹特性會影響遠傳膜片密封系統的性能。選擇膨脹系數較小的填充液有助于減小溫度變化帶來的誤差。填充液體積越大,其膨脹潛力也越大,因此選擇毛細管的長度要盡可能短,毛細管直徑要盡可以小,以減小填充液體積達到減少溫度誤差的目的。充填液的黏度為其流動性能的量度,填充液的黏度、毛細管的長度和毛細管的內徑均影響摩擦阻力,摩擦阻力越大,響應時間越長。選擇黏度性小的充填液將加快響應時間。
毛細管內徑越小,對壓力傳遞阻力越大,速度也越慢。毛細管內徑大能加快傳遞速度,縮短響應時間。毛細管越長,壓力信號傳輸距離就越長,增加了響應時間。
無論是用于差壓、流量還是液位測量,正負壓室密封系統的膜片規格、兩端毛細管長度、填充液應相同。環境溫度變化所引起的兩端毛細管充灌液膨脹量相同,盡可能減少因環境溫度變化造成的測量誤差。
3. 對系統精度的影響
密封系統由于溫度變化引起零點誤差,毛細管填充液特性、溫度和長度決定了零點壓力偏移值。在測量液位或界面時,對于雙法蘭差壓變送器,雖然兩端毛細管的長度相同,可以克服環境溫度變化膨脹量的影響,但不能克服兩端毛細管靜壓的影響。上下兩個取壓口的距離(毛細管內充填液由于溫度變化而影響密度的變化,溫度膨脹系數大則密度變化大)由填充液密度變化引起的靜壓是很難抵消 。因此應考慮選用充填液密度受溫度變化影響小的充填液,也就是選用溫度膨脹系數小的充填液。測量范圍大毛細管越長、充填液膨脹系數大、環境溫度變化大的情況下,零點漂移越嚴重。解決此問題的方案是對充填液密度變化進行溫度補償(需要精確測量時),或者通過改變安裝位置和穩定環境溫度等措施把膨脹靜壓減到最小。
法蘭式液位變送器選擇毛細管的長度要盡可能短,毛細管直徑要盡可能小,以減小填充液體積達到減少溫度誤差。
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