一、差壓液位變送器零點(diǎn)和量程遷移

( 一) 差壓液位變送器的量程遷移基本原理。一般情況下，差壓液位變送器的測(cè)量點(diǎn)和法蘭不在同一水平面上，為使變送器的輸入量程與設(shè)計(jì)要求的量程一致，必須考慮到液體層、氣體層、信號(hào)管、毛細(xì)管液體密度。差壓液位變送器量程遷移的基本原理是線(xiàn)性平移原理。

差壓液位變送器工作時(shí)其輸入和輸出是線(xiàn)性關(guān)系，如圖 1 所 示，工藝參數(shù)變化導(dǎo)致變送器輸入線(xiàn)性變化，變送器輸入變化對(duì)應(yīng)變送器的輸出發(fā)生線(xiàn)性變化，而變送器的輸出與 DCS量程有線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而可知工藝參數(shù)變化會(huì)引起 DCS 量程顯示的線(xiàn)性變化，這就是量程遷移的基本原理。 ( 二) 凝汽器熱阱差壓液位變送器的遷移。 

 

1． 遷移的計(jì)算公式。

 

由圖 2 可知: Pl = h2 × rf ( 1) 

Ph0% = h6 × rpw + ( h4 + h5 ) × rs ( 2) 

Ph100% = ( h6 + h4 ) × rpw + h5 × rs ( 3)

參數(shù)表示如下: pl : 負(fù)壓側(cè)壓力值; 

ph0% : 液位#低時(shí)正壓側(cè)的壓力; 

ph100% : 液位#高時(shí)正壓側(cè)的壓力。 

h2 : 上下法蘭中心線(xiàn)間的距離; 

h4 : 液位上限時(shí)儀表管內(nèi)液位; 

h5 : 液位上限時(shí)儀表管內(nèi)液位與上法蘭中心線(xiàn)的距離; 

h6 : 液位下限時(shí)儀表管內(nèi)液位; 

rf : 儀表毛細(xì)管內(nèi)液體密度;

 

rpw : 儀表管內(nèi)液體密度; 

rs: 熱阱內(nèi)空氣氣體密度;

要計(jì)算 出 液 位 變 送 器 的 輸 入 量 程，必須從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得h2，h7。

 

2． 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量。

        h2 測(cè)量: 用游標(biāo)卡尺確定法蘭面中心點(diǎn)，然后用水平管將該點(diǎn)引入到附近墻面上，并沿該點(diǎn)做水平細(xì)線(xiàn)，引出的線(xiàn)距離即為 h2。 

        h7 測(cè)量: 需要測(cè)得現(xiàn)場(chǎng)上儀表管接口與下法蘭的距離即可得知液位下限與下法蘭中心線(xiàn)的距離。 

 

3． 實(shí)際量程計(jì)算。

        通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，可知液位變送器正負(fù)側(cè)的壓力值，通過(guò)#低液位時(shí)正負(fù)側(cè)壓差計(jì)算和#高液位時(shí)

正負(fù)側(cè)壓差計(jì)算，可得知液位變送器的實(shí)際量程，計(jì)算如下: Δp0% = ph0% － pl ( 4) Δp100% = ph100% － pl ( 5) 

4． 零點(diǎn)和量程遷移。

        根據(jù)計(jì)算出的 Δp0% 和 Δp100% ，利用專(zhuān)業(yè)工器具對(duì)每個(gè)儀表進(jìn)行零點(diǎn)和量程遷移，一般使用

支持 HART協(xié)議的手操器進(jìn)行零點(diǎn)和量程遷移，shou 先 用HART手操器連接液位變送器，然后讀出遷移前儀表的參數(shù)，根據(jù)需要修改其量程上下限值，保存即可。對(duì)遷移后的液位變送器要進(jìn)行五點(diǎn)法上下行程校驗(yàn)，如滿(mǎn)足精度要求，則該液位變送器的零點(diǎn)和量程遷移工作完成，如遷移后不滿(mǎn)足精度要求，則按照廠(chǎng)家要求或者維修校驗(yàn)規(guī)程對(duì)儀表進(jìn)行處理。

 

        ( 1) 除氧器寬量程液位變送器的零點(diǎn)和量程遷移計(jì)算。根據(jù)除氧器安裝布置( 見(jiàn)圖 3) ，除氧器設(shè)計(jì)為不同工況對(duì)其液位有壓力自校正功能，該功能在 DCS 控制邏輯中實(shí)現(xiàn)，液位變送器是根據(jù)正負(fù)側(cè)差壓值給出 4 ～ 20mA 信號(hào)，使輸出的的電流值產(chǎn)生對(duì)應(yīng)線(xiàn)性變化，只要在 DCS 中將電流/液位轉(zhuǎn)換設(shè)置與變送器輸入一致，則 DCS 中完全能夠復(fù)現(xiàn)除氧器內(nèi)液位。

 

用一個(gè)量程為 0 ～ 50KPa 的液位變送器去測(cè)量一個(gè) 0 ～ 4. 5m 的液位變化同樣可以準(zhǔn)確地在 DCS 上復(fù)現(xiàn)液位。除氧器就是利用這種合理大量程原理對(duì)其輸入量程進(jìn)行計(jì)算。

 

在除氧器運(yùn)行過(guò)程中，隨著溫度升高液體密度減小，此時(shí)相同液位的壓力也會(huì)減小，所以除氧器采用常溫常壓下水密度來(lái)計(jì)算液位變送器的輸入量程，計(jì)算公式如下: 

pl = h7 × rf ( 6) ph0% = 0 ( 7) ph100% = 4820 × rw ( 8)

各個(gè)參數(shù)意義與上文描述一致。

         ( 2) 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量。由上述可知，需要測(cè)得 h7 即可計(jì)算出液位變送器的輸入量程，而 h7 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法為: 用一根水平管分別將上線(xiàn)法蘭中心點(diǎn)引到鄰近的垂直墻面上，然后對(duì)每一個(gè)引出點(diǎn)做上下法蘭對(duì)應(yīng)水平線(xiàn)，#后用標(biāo)尺測(cè)出兩條水平線(xiàn)的距離。

         ( 3) 實(shí)際量程計(jì)算。 

Δp0% = ph0% － pl ( 9) 

Δp100% = ph100% － pl ( 10) 

         ( 4) 零點(diǎn)和量程遷移。

         其遷移方法、校驗(yàn)準(zhǔn)則、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)同上述的凝汽器熱阱液位變送器的類(lèi)似，需要特別說(shuō)明的是

除氧器的寬量程液位變送器實(shí)現(xiàn)壓力自校正功能，所以變送器輸出壓差值不一定就是的除氧器水箱的液位，在設(shè)計(jì)的控制邏輯中對(duì)變送器輸出的信號(hào)進(jìn)行壓力修正，經(jīng)過(guò)修正后的值才是當(dāng)前工況下的除氧器水箱液位，這也是其輸入量程計(jì)算與不帶自校正功能的變送器計(jì)算不同的根本原因。

 

 ( 三) wuxu遷移的壓力變送器。

         如圖 4 所示，變送器的正壓側(cè)，負(fù)壓側(cè)和取壓點(diǎn)在同一水平面上，這樣可根據(jù)公式得知:Δp = p + － p － = rgh + P － P = rgh ( 11)

         由公式 11 可知，變送器正負(fù)側(cè)壓差即為液位高度引起的壓差，因而wuxu遷移。

 

二、結(jié)語(yǔ)

核電廠(chǎng)零點(diǎn)和量程遷移很常見(jiàn)，只有完全理解零點(diǎn)和量程遷移的原理才能夠靈活處理核電廠(chǎng)各種液位和壓力問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)某核電廠(chǎng)一期工程中加熱疏水系統(tǒng)，凝結(jié)水系統(tǒng)零點(diǎn)和量程遷移工作詳細(xì)總結(jié)，以便于為其他項(xiàng)目提供參考。