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单法兰液位变送器检定方法优化研究与应用

1.单法兰液位变送器的测量原理 单法兰液位变送器的原理属于静压测量原理。容器内某一点的静压p与被测液体深度h的关系为: P = Hρg 式中:ρ-液体密度。 根据帕斯卡定律,流体在底部产生的压力只与自身的密度和高度有关。在一定的工作条件下,介质密度ρ近似为常数。单法兰液位变送器由一个与过程介质接触的灵敏压力测量膜片、一个填充有压力传导硅油的远程压力毛细管、一个差动电容式灵敏测压元件和一个电子放大转换器组成。一般单法兰液位变送器通过变送器正压侧和负压侧的波纹管监测容器或管道中液位的上下压力,然后通过毛细管将压力传递给差动电容式敏感称重传感器,检测液位差压的变化,实现液位测量。 2.检定装置的改进和升级设计 国家检定机构对单法兰液位变送器没有单独的检定装置。新疆维吾尔自治区计量院自主生产了一套单法兰液位变送器校准装置。2009年底在新疆维吾尔自治区计量院调研时发现,自治区校准装置无法对不同介质的液位变送器进行统一校准,校准程序繁琐,误差较大,不能满足现场校准的需要。因此,2010年我立项生产了一套数据准确、操作方便的单法兰液位变送器校准装置,能够满足不同介质类型的现场校准需要。 2010年第二季度,自主制造了一套取压装置(法兰工装),并于6月底调试了新的校准装置。7月10日,两台单法兰液位变送器送自治区计量院比对,8月18日,比对表数据由日本装置取用,比对结果良好。 2.1实现不同介质类型的单法兰液位变送器的校验设计 以前的装置需要一个液罐,不同介质类型的单法兰液位变送器都要用不同的液体介质进行校准,给校准带来很大的不便。 比如常见的是送一个测量水箱液位的液位计,送一个测量油箱液位的液位变送器。根据原来的装置,我们需要给水箱加水来验证测量水箱液位的液位变送器,然后更换介质来验证另一个液位变送器。这种方法费时费力,给验证带来很大不便。 我们的优化设计是:将原来的液体介质检定改进为带压力校准器检定的手持式压力泵,该装置制造简单,测量准确。 单法兰液位变送器的测量模型为H = (P正-p负)/ρ g,在确定介质密度ρ和重力加速度g的条件下,液位高度与等深度的压力差P正-P负成正比。因此,可以用标准压力发生器产生的压力来模拟实际液位,并记录液位计的指示值进行验证;如果液位变送器和液位显示仪表可以独立,也可以独立校验:变送器部分可以按照JJG 882-1994执行,显示仪表部分可以按照JJG-1996执行。 该设备主要由智能数字压力检定仪CST2005、压力泵1006、4个压力模块、4套法兰工装、HART275手操器和压力变送器位置调节系统组成。 2.2实现不同法兰和不同类型法兰的液位计的实验室检定设计 在验证过程中,我们发现许多公司进口的液位变送器的法兰类型和尺寸都是d
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