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还有音叉式液位开关和流量等。目前，在工业自动化生产装置中，差压变送器的应用范围越来越广泛。然而，作为通用型的测量仪表，它经常会出现运行故障。如果在生产中遇到问题，就需要我们能够及时去解决。如果不能迅速处理，肯定会在一定程度上影响生产的正常进行。有的严重故障甚至会对人身安全造成威胁。此文是润中仪表科技有限公司凭借长期积累的经验，对差压变送器在液位测量中的运用进行了简要探讨。

一、 差压变送器的工作原理

差压变送器常用于测量密闭容器内的液位。它通过利用液体自身重力产生的压力差来进行测量。其高压侧测量管位于图上方，因蒸汽凝结而始终充满水，压力保持恒定。低压侧测量管位于图下方，与容器组成联通器，其压力会随容器内液位的变化而呈线性变化。

变送器接收到的差压信号设为 P，容器内部压力为 P0，变送器正压侧压力是 P+，变送器负压侧压力是 P-；容器内液体的密度为 ρ，重力加速度是 g；工艺零点到容器上部取压口的高度为 h1，容器工艺液位为 h2，变送器到工艺液位零点的高度为 h。

则有：

P+=P0+ρgh1+ρgh

P-=P0+ρgh2+ρgh

P=P+-P-=ρgh1-ρgh2

当液面从 h2 = 0 变化到 h2 = h1 时，差压变送器所测到的差压从最大值变为 ΔP = 0 。通过对变送器进行设置，其输出电流从 4mA 变为 20mA 。

二、变送器零位的设置

那么变送器测得的实际差压为（P + - P -）kPa。容器液位处于最低状态时，差压值达到最大。这对应着变送器内部所设置的 LRV，也就是变送器的零位。在这种情况下，变送器输出的电流为 4mA。当容器液位达到最高时，差压值变为 0。这对应着变送器内部设置的 URV，也就是变送器的满度。此时，变送器输出的电流是 20mA。当变送器的高压（H）侧和低压（L）侧与就地测量筒的高压侧和低压侧连接情况相反时，就需要对变送器内部设置进行更改。具体来说，要把变送器的 LRV 设置为（P--P+）kPa，且这个差值是负数。这意味着，不管变送器与导压管以何种方式连接，变送器的满度都会对应测量容器的满水位，差压始终为 0。也就是变送器的满度 URV 为 0kPa，输出电流为 20mA。变送器的高压侧与导压管低压侧相连时，变送器零位 LRV 被设置为最大差压值的负数。

三、 差压变送器的安装要求

要准确测量液位，一方面要对差压变送器进行正确选择和校验；另一方面，必须确保整个系统的安装符合要求。因为变送器的示值有时不能反映被测介质的实际参数，这是由于测量系统本身会产生误差。系统安装要求包含：取压口的开口位置要恰当，连接导管要合理铺设，变送器的安装位置要合适等。

首先，取压口需处于流体流动平稳且无涡流的区域，在工艺方面要能够确保测得所需选取的工艺参数。例如，当使用差压变送器来测量锅炉汽包水位时，汽包的实际水位在汽包的轴向以及径向上的分布是不一样的。通常在轴向方向上，中间的水位较高，而两侧的水位较低；沿着径向方向，下降管较为密集的一侧水位较高。某发电厂的汽轮机凝汽器液位变送器，其测量点取点位置靠近凝结泵入口。在凝结泵运行时，会使取点位置处的水面下陷。这就导致了变送器的示值明显偏低。之后，将测量筒的位置移到了距离凝结泵入口较远的地方。此时，凝汽器水位变送器与就地的实际水位指示变得一致了。这样就保证了凝汽器能够安全、稳定地运行。其次，测量液位时，差压变送器所测量的差压值相对而言比较小，通常在几个 kPa 左右。所以，整个测量系统对测量的精确度会产生很大的影响。如图 1 所示，在安装导压管的时候，导压管的水平段应该有一定的斜度，并且这个倾斜度要尽可能地大一些，这样可以避免在导压管内部积存液体，从而防止测量不准确的情况发生。在变送器量程很小的情况下，就会导致变送器输出出现波动。变送器投运时，要尽量把导压管液柱内的气泡排空。因为这些积存的气体会对测量的准确度产生影响。同时，还可以考虑在导压管的上部拐弯最高处安置排气装置。

四、变送器零位的迁移

差压变送器测量液位时，若差压变送器的正、负压室与容器的取压点处于同一水平面，那么就无需进行迁移。在实际应用时，因为要考虑设备安装位置以及便于维护等情况，所以变送器并非一定能与取压点处于同一水平面上；像被测介质是强腐蚀性或者重粘度的液体这种情况，就不能直接把介质引入变送器，必须安装隔离液罐，通过隔离液来传递压力信号，以此防止变送器被腐蚀。在这种情况下，就要对介质和隔离液的液柱对变送器测量值所产生的影响进行考虑。变送器的安装位置通常与最低液位不在同一水平面上。为能正确指示液位高度，差压变送器需进行一些技术处理，也就是迁移。迁移有三种情况，分别是无迁移、负迁移和正迁移。所谓变送器的“迁移”，就是在量程保持不变的情况下，对测量范围进行移动。通常把测量起点移到参考点“0”以下的情况，叫做负迁移；把测量起点移到参考点“0”以上的情况，叫做正迁移。就拿一台量程的差压变送器来说，在没有迁移量的时候，测量范围是 0 到某个值；当正迁移 100%时，测量范围是 30 到某个值；当负迁移 100%时，测量范围是 -30 到 0kPa；当负迁移 50%时，测量范围是 -15 到某个值。

实际操作时首先要确定差压变送器的量程。校准之后，使用迁移螺钉把测量起始点或者满程输出调整到相应的位置。也可以用手操器将迁移量直接输入。若要测量-30～0kPa 的差压，那么量程为：在校验变送器时，先对负压室加压，接着调整差压变送器的零点旋钮，让其输出为 4mA；之后，负压室不再加压，然后调整差压变送器的量程旋钮，直至输出变为 20mA；倘若使用手操器，需将变送器的 LRV 设置为-，URV 设置为 0kPa。差压变送器的测量范围是量程与迁移量的总和，也就是测量范围等于量程范围加上迁移量。因此，正迁移和负迁移的本质是对差压变送器量程的上、下限值进行改变，然而量程的大小保持不变。依据差压变送器测量液位正、负迁移的原理，在实际的应用过程中，能够依据仪表的使用条件、生产装置的工艺状况以及周围环境等，对液位的测量方法做出相应的改进。润中仪表科技有限公司生产的电容式变送器，测量精度高且调试简单。变送器本身出现故障的可能性极小。当工作一段时间后，若出现指示偏差较大甚至不能正常指示的问题，原因主要有以下几种：高、低压侧导压管或三阀组堵塞或泄漏；迁移量改变；零位漂移；隔离液流失等。此外，若变送器在负压环境中工作且测量回路密封不好，外界气体会进入测量管路。差压变送器输出显示值偏大或偏小时，能将导压管从三阀组件处断开，接着让负压侧通大气，再用手压泵把差压信号送至变送器的正压侧，然后观察变送器的输出是否正确，也就是输出电流在 4 至 20mA 之间，且误差不超过 0.8mA。若变送器输出正确，就能判断是导压管路出现了堵塞或者泄漏的情况。