用壓力變送器測量液位的一種方法
用壓力變送器測量液位的一種方法
用壓力變送器測量液位的一種方法液位是化工生產過程的重要控制參數可用壓力變送器進行測量但在硫酸廠中由于硫酸溫度高腐蝕性強液面又存在 SO和酸霧一般的壓力變送器不宜直接放在酸槽上方使用為此我們設計了一種特殊的探頭使壓力變送器仍在酸槽上方取壓但測量膜片不接觸到硫酸解決了腐蝕問題3年的運行實踐證明這種方法測量精度高結構簡單維護量小有一定的使用價值
1測量原理如圖1所示測量探頭插入被測液體距液面高度為H 在靜壓力的作用下一部分液體由探頭底部開孔處進入探頭內高度為h.探頭腔內的氣體被壓縮并被封存充當導壓介質由流體靜力學可知腔內氣體壓力P =（H h）ρgρ為被測介質密度 g為重力加速度隨著槽內液位的上升或下降 h值增大或減小探頭腔內體積以及氣體壓力隨之變化故而產生壓力信號由于h值相對于H而言很小故氣體壓力Ρ≈Hρg由壓力變送器檢出P值即可得知液位
2探頭結構用于測量硫酸液位的探頭見圖2.導壓管為聚乙烯管探頭為聚四氟乙烯材料導壓管用聚氯乙烯脹塞固定在探頭上氣密性要好
3誤差分析引起探頭測量誤差的主要因素是介質溫度因為介質溫度的變化對探頭腔內的氣體壓力有一定的影響（溫度對介質密度的影響較小故忽略）
根據氣體狀態方程P）當所測介質通常處于較高溫度時溫度的波動對壓力的影響較小（即T更趨近于1）
由于在實際操作中硫酸溫度較高故測量精度可達1.5 .此外提高探頭腔內體積變化的靈敏度也可減小測量誤差例如盡量減小導壓管及變送器膜室體積和腔體高度當然如果采用圖3所示的錐體腔探頭測量誤差也可大大減小因為在這種情況下同樣的h值變化可引起腔內體積較大的變化測量精度可控制在0.5以內但用于硫酸液位測量時錐體腔的加工有一定難度
4結語a.探頭測量范圍大液位高可達15 m以上低可至十幾厘米靈敏度高完全可用于酸槽酸罐地下罐及各種側面無法開孔取壓的罐體的液位測量
b.沒有運動部件不怕振動幾乎無需維修選擇合適的探頭材質可對各種酸堿性介質帶懸浮物介質進行液位測量適應惡劣工況冬季不用考慮防凍問題
c.用于硫酸測定精度較高儀器測量為液面波動的平均值即使在有泵體攪動的情況下變送器輸出信號也很平穩可作為自動調節系統的信號輸入
d.儀器探頭可配用各種電動變送器探頭可自行加工制造
（黑龍江安達化工總廠孫國）地下酸槽自動打酸液位控制器我廠是年產20 kt/a硫酸的小廠自動化程度不高地下酸槽沒有液位顯示和報警裝置常常發生溢酸事故為了安全起見我利用NE555集成電路塊可接成延時電路的特點制成地下酸槽自動打酸液位控制裝置
該裝置元件少制作容易使用方便其工作原理如圖1所示相應的酸泵控制電路見首先接通電源這時開關K處于復位位置閉合）電源直接給電容C充電然后把K打到K閉合位置此時時基555集成電路26腳為高電位 3腳為低電位繼電器J不吸合 當酸位到達探頭1時電容C通過R放電 26腳變為低電位 3腳變為高電位發光二極管發光繼電器J吸合常開觸點J閉合酸泵電機的接觸器線圈Q得電接觸器吸合酸泵開始打酸
測出地下酸槽打空需要的時間調節電位器RP電阻的大小可控制電路的延時時間T T通過電容值）當26腳電位達到2/3 V（集成電路電源電壓）時3腳變為低電位繼電器J斷電接觸器Q斷電酸泵停止運行如果電機燒壞或出現其它故障酸槽液位到達探頭2時蜂鳴器電路接通開始報警通知崗位操作工采取措施本電路也可實行手動控制閉合開關DK即可
本裝置所用元器件有NE555集成電路塊穩干簧管探頭除探頭外其它元件市場上很容易買到探頭要自己制作探頭的結構如圖3所示
考慮到濃硫酸的腐蝕性探頭采用不銹鋼保護套管可利用報廢的熱電偶保護套管浮子采用PVC塑料管兩端封死在上端粘一塊磁鐵
