差压仪表的应用

罗番 纪生中

中图分类号：TM9 文献标识：A 文章编号：1674—1145（2018）3—294—02

摘要 在热工仪表中，差压仪表使用最为广泛，本文中介绍差压仪表的安装注意事项、正负迁移的基本原理；简要阐明了流量仪表、液位仪表、密度仪表的测量原理及检测控制。

关键词 差压仪表安装正负迁移流量检测液位检测密度测量

一、差压仪表的安装使用注意事项

在核电站热工仪表中，差压仪表的安装使用及装配最为复杂麻烦、务必慎重处理。

（1）随着工艺流体管道状态及仪表安装位置的不同其装配方法也不相同。一般情况下都要和三阀组或采用分流管。

（2）从节流装置差压引出口引出的导压管，至少要有1：10的坡度，以利于回流或排污。

（3）要根据被测介质的静压及腐蚀性选择导压管的壁厚和材质。

（4）检测控制有腐蚀性的介质时，要采用充液罐及隔离液。

（5）检测控制液位、界面及密度时，要特别注意正确使用正、负迁移。

二、正、负迁移的正确使用

一般测量变送仪表的正、负迁移机构既能满足测量方法上的需要，又能在一定程度上提高仪表的检测精度，极大地方便了仪表的使用。

所谓零点正迁移是指被测量变量范围的下限比零值高，仪表通过正迁移机构将其零点提升到该下限值。换句话说，将仪表的输入一输出特性曲线沿输入量坐标正向平行移动，移到零点对准下限值。例如，被测变量范围为5.5 6kpa，通过零点正迁移，使仪表在输入为5.5kpa时输出为零（即20kpa），即零点正迁移了5.5kpa。

与上相反的零点负迁移是指被测变量的下限值比零值低，仪表通过负迁移机构将其零点降低到该下限值。也就是说将仪表的输入一输出特性曲线沿输入量坐标轴反向平行移动，移到零点对准下限值。例如，被测变量范围为-1.5kpa 3.0kpa，通过零点负迁移，使仪表在输入为-1.5kpa时，输出为0（20kpa），负迁移量为1.5kpa。

在对差压仪表进行正、负迁移时必须掌握一个基本原则，即正迁移时：正迁移量+量程≤最大量程，负迁移时：负迁移量≤最大量程。例如，仪表测量范围为0—0.5Kpa-0—6Kpa。因此，其最小量程為0.5Kpa，最大量程为6Kpa。这也就是说此表的最大负迁移量为≤6Kpa，仪表使用最小量程时具有的最大正迁移量≤（6—0.5）Kpa，在仪表使用最大量程时正迁移量为零即不允许进行正迁移了，但仍可以有最大6Kpa的负迁移量迁移时使用。

由此可见，仪表使用者准确运用正、负迁移，熟悉有关规定是很重要的。

三、气体、液体及蒸汽流量的检测控制

（1）测量气体流量时，为避免凝结液堵塞管线和随意进入测量单元高低压容室，应尽可能将仪表安装在工艺管道之上，若调节限制无法办到时，则在导压管最低处设置储液罐和排污阀。在被测气体具有腐蚀性是，要采用充液器、管线充隔离液，这是，两个充液器必须在同一高度上，以免落差引起仪表的附加误差。

（2）测量液体流量时，要尽可能将仪表安装在工艺管道的下方，以防止液体释放出的气体进入导压管和测量单元的高低压容室。若办不到，则必须在导压管的最高处设排气阀；若所测液体中含有沉淀物，则要考虑安装沉淀容器；若液体具有腐蚀性，则要使用充液器和隔离液，充液器必须在同一高度。

（3）为了维修及其他需要，在节流装置差压引出口附近的导压管上安装可靠的截止阀，仪表需要时能随时关闭截止阀，使配管及仪表和工艺管道隔离。

四、液位、界面的检测控制

采用差压仪表检测控制液位时，要特别注意仪表安装位置等引起的误差，要正确利用正负迁移以消除其影响。

图3是检测控制开口容器和密闭容器液位的配管示意图，图中列出了仪表相应的量程和正、负迁移量以示例。其中的ρ1为被测介质的隔离液密度。除了单法兰和双法兰外，其余的都应在液位引出口附近安装截止阀，以便需要时让仪表和对象隔离。

双法兰型（远程法兰型）差压仪表的安装使用比较特殊，因为高低压容室的法兰是直接安装在工艺管道上，或者对象容器上，不需要配管。但要注意：两个法兰安装后若有高度差，则要通过正、负迁移进行补偿（毛细管内所充介质的密度时0.935）。双法兰毛细管走线时要尽量避开振动、潮湿、腐蚀和温度梯度大等区域，并要牢固定位，拐弯处的弯曲半径不得小于100mm，安装过程中务必保护好两个法兰上裸露的膜片和毛细管，不得碰伤、划痕、折弯。

利用差压仪表检测控制两张液体分界面高度的示意图如上。根据图示可知，正、负容室所受的由液体所产生的压力分别是：

五、液体密度的检测控制

利用差压仪表测量液体密度的原理是：在液位高度恒定时，随着液体密度的变化其形成的压力也成比例地变化，测出此压力的变化量即可间接测出此液体的密度变化。

如图所示，设液位的高度为H（容器内液面到差压室中心的高度），如果被测液体的密度从最低密度（ρ_L）增大到最大密度（p_H），则仪表的量程为ρ_H-ρ_L），正迁移量为Hρ_L。

六、压力仪表的安装使用

压力仪表相当于没有负压容室的差压仪表，因此其安装使用要求及配管和前述的差压仪表雷同且相对简单，这类就不再重复了。

下面仅就需要强调的几点作说明：

（1）若被测介质具有强烈的脉动性质，则相对于固定量程的压力仪表配管中设置节流阻尼装置。

（2）根据被测介质的压力、有无腐蚀性等特点选择导压管的材质和壁厚，并要留有充分裕量。

（3）检测液体和蒸汽的压力（包括使用了隔离液）时，要注意落差。要利用正、负迁移以提高检测精度，这在检测低压时尤为重要。

（4）压力仪表也可检测开口容器的液位和密度，使用时要特别注意零点迁移的正确利用。