液位测量

压力变送器可用于在河流，罐，井或其他液体中建立液体水平。液体填充容器底部的压力直接连接到液体的高度。发射器测量这种静水头压力并提供所得液体水平。为了获得准确的读数，测量装置必须位于想要测量的最低点;通常安装或铺设在容器的底部。

在测量液位时，必须考虑比重。考虑下面的方程:

h = p / sg或p = sg•h

H高度测量液体（通常以英寸，厘米，米，脚等）
P -水箱底部的静压头压力(通常以英寸水柱、英尺水柱、bar、psi、帕斯卡等单位表示)
SG - 介质的比重（根据：从：测量介质的密度÷4℃的水密度。例如，煤油的密度等于0.82g / cm^3.．因此，煤油的SG为0.82 g/cm^3.÷1.00克/厘米^3.= 0.82

例如，拿一个8英寸深的水容器。水的比重为1.00。要计算容器底部的静压压力，请考虑：

H = 8英寸的水
sg = 1
p = x psi
P = 1•8英寸= 8英寸W.C.

因此碱处的静液压（P）等于8英寸的水柱。

1英寸的水柱= 0.03613 psi（27.678英寸的水柱= 1 psi）。
8英寸WC•0.03613 = 0.289 psi

所以8英寸Wc = 0.289 psi在该容器底部的静压压力。

可以看出，较低或更高的比重可能对水平测量产生显着影响。当在密封箱中的介质中，在密封槽中的介质上的其他变量如设备位置，温度和/或作用在介质上的气体压力也是至关重要的。

以下是采取准确液位测量的不同建议。

通风/开放式坦克

这是电平测量中最简单的情况。通风/敞开式储罐包括具有敞开式通风口或将介质暴露在当地大气压下的高架、地下和地面以上储罐。

通常，仪器可以安装在罐的侧面（如图1所示）或者液位探针可以直接降低到罐中的介质中（如图2所示）。静液压头压力的力将允许使用者获得精确的水平读数。

图1。带有三夹式发射器的通风/开放式罐。

让我们假设你想测量20英尺高的垂直罐中的液位。全罐施加20英尺水柱的最大静水压头压力。（假设这是4°C的水。）由于一英尺的水柱相当于0.43356psi，因此施加在罐的底部和压力变送器上的最大静压头压力为8.671 psi。

图2。开放式罐带潜水器。

图3。绝缘罐带适配器。

现在，假设这个罐子里装满了煤油。由于煤油的比重为0.82，利用上面提到的公式，你可以得到:

P = 0.82•20英尺= 16.4英尺水柱或16.4英尺•0.43356 = 7.11 psi。

在该实施例中，水和煤油之间的1.561psi或3.6英尺Wc差异。这表明了了解介质的比重以获得准确的水平测量的重要性。

选择发射器以测量排气/开放式罐中的液位时，有一些基本因素应该考虑在安装方面应考虑。坦克的底部可以敲击吗？可以使用焊接适配器吗？这里可以插入什么类型的配件？如果无法挖掘罐的底部，可以从罐的顶部插入水平探针吗？这是一个卫生申请，批准的产品是必不可少的或污染问题的关注吗？媒体是否与标准材料兼容，或者是必要的可选湿润部分？亚博网站下载

如果这是卫生应用，或者可以从罐的外部安装仪器，ViaTran的型号359可以使用。ViaTran为型号359提供了许多不同的接收器，可符合您当前的设计或焊接适配器进行新安装。

如果这不是卫生应用，则可以从罐的顶部插入ViaTran的型号517，并且可以通过装配到罐基座的管道垂滤到底部的底部。模型517是采取液位测量的最简单，最不侵入性的方法。在罐壁中不需要孔或适配器，并且可以在不排水的情况下轻松移除发射器。

如果使用绝缘式罐，则压力测量与上述示例中所述的相同，除了必要的特殊适配器之外。适配器在罐的内部焊接，并延伸到插入发射器的罐的外部的绝缘层（参见图3）。

密封/加压罐

密封罐重复在液体顶部具有高于大气压气体橡皮布。静压头压（液位施加的压力）的添加剂效果和气体毯子上的压力。静水压力和气体压力在一起提供在罐底部和水平仪器上施加的总压力。

知道这种关系，难以使用如开/排气罐示例中所示的技术获得精确的液位测量。添加气体压力将表示较高的液体水平，这是假的。

一种技术和最准确的是利用差压传感器（DP）。该装置将准确测量液体水平，同时否定气体橡皮布压力效果。具有向罐的底部的高侧（腿）的DP和垂直于液体上方的罐顶部的低端（如图4所示）将测量气体压力和组合气体之间的方差液位压力。这只留下液位测量（气压不是这种情况的问题）。

图4。带有差压传感器的密封罐。

图5。具有变化介质密度的通风罐。

但是，执行此测量时需要考虑许多预防措施和变量。每侧的腿会暴露在不同的温度吗？每条腿应该多长时间？发射器可以安装在哪里？媒体和天然气的最小和最大温度是多少？这个系统在室内还是在室外？坦克是否看到真空？

仅示出测量原理，以下示例将假设存在最佳条件。让我们假设坦克高30英尺高，有20英尺的水（20英尺的水= 8.671 psi），并在顶部有5 psi的加压气体毯。回顾水的比重为1.00，罐底部的静液压头压力和气体压力读数总计为5psi + 20英尺Wc = 13.671 psi或31.539英尺wc。

如图4所示，通过填充油毛细管使用两个偏远密封件。DP的低侧密封安装在20英尺的水上以上，进入气体毯区域。DP的高侧将尽可能靠近基座安装。DP的低端将感知5 psi气体毯。变送器从13.671 psi的组合高侧减去5 psi的低侧压，或31.539英尺wc，并留下由此产生的8.671 psi或20英尺wc。

另一种技术不如准确，是使用517年Viatran的模型把这个丢进密封罐里。电缆端应通过密封的馈线从罐内出口。由于当地大气压的变化，517模式上的喘息是不必要的。另一个发射器，比如Viatran的570型，将安装在燃气罐的顶部，只测量气层。然后将这两个信号输入一个电路，该电路能够将这两个信号相减。由此产生的结果将仅仅是液位读数。这种技术不像DP那样精确，但在空间和安装是一个问题的地方，这通常会产生可接受的结果。

具有变化介质密度的通风或开放式罐

一些制造商使用单个罐来处理具有不同密度的许多介质，或者它们具有更换密度温度的介质。这在食品和饮料行业中非常典型，其中不同的成分混合并在同一个罐中混合。利用安装在罐底部的仪器的这些条件下，在这些条件下进行精确的液位测量。

利用DP和应变式变送器将提供精确的液位测量，即使密度是变化的。如图5所示，将DP的两个支腿分别安装在已知的距离上，可以测量这两个点之间的静压头压力，并帮助您确定介质的比重。然后，比重可以乘上液位传感器的液位读数，以获得系统中准确的液位读数。

让我们假设一个坦克30英尺高，装满了20英尺的水。如图5所示，如果将DP安装在该垂直罐的侧面，并且在高侧的低侧精确地12英寸，则输出将相当于12英寸Wc或0.43356psi。了解这一点，您现在可以计算除水之外的液体的比重。

例如，让我们假设一个有20英尺的未知介质的坦克。如上所述，DP被钩住，每个腿部分开12英寸。来自DP的输出对应于9.84英寸的水柱读数。请记住，两条腿分开12英寸。

考虑以下公式：

sg = dp / d

DP - 从DP腿之间的距离的DP读取（9.84英寸的水柱）
D - DP腿之间的实际距离（12英寸）
SG -比重

所以：

SG = 9.84英寸/ 12英寸

SG = 0.82

这里，该介质的比重等于0.82。

为了在其目前密度确定介质的校正水平测量，可以从安装在罐的底部的Gage型发射器（ViaTran的型号359）中的输出并将其乘以上面确定的比重乘以。在该示例中，20英尺WC乘以0.82或20英尺WC的SG•0.82 = 16.4英尺WC。

图6。密封罐改变介质密度。

目前有许多不同的输入设备今天可以采用两种4-20 mA输出，乘以这些，并给出4-20 mA相当于适当的水平。

该示例表明，即使具有密度波动，也可以获得准确的液位测量。

随介质密度变化的密封加压罐

这里，具有改变的比重和加压密封罐的组合。图6示出了在这种情况下采用精确的液位测量的两个DP单元。

第一DP安装在加压密封槽中的示例中。低侧面感测气体毯，高侧面感测液位和气体毯压力（DP1）。该DP的所得仅是静压测量。然而，ViaTran也具有改变的比重。

如前述示例中所示，第二DP（DP2）安装在该垂直槽侧面的两条腿12英寸。然后可以计算比重。一旦众所周知，就乘以数学​​电路板和两个DP信号乘以静压。现在可以在加压罐中获得精确的液位测量，具有改变比重。

这些只是解决液位测量要求的不同技术的一些通用示例。

ViaTran提供许多差压变送器，可准确实现液位测量;模型274,374,276,376,571,574或IDP10，范围为0.5英寸WCD至3000 Psid，以及远程密封件，毛细管，以及一系列填充流体，以满足您的需求。ViaTran还提供产品如产品型号517.很容易设置并提供高精度的结果。对于卫生应用，可以使用模型350,351或359。

此信息已采购，从ViaTran提供的材料进行审核和调整。亚博网站下载

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