差壓式液位變送器是應(yīng)用#為廣泛的信號(hào)遠(yuǎn)傳型液位測量儀表，其通過測量容器內(nèi)液柱產(chǎn)生的靜壓來計(jì)算液位的高度。
2.1 特點(diǎn)和優(yōu)勢
1）適用范圍廣，高溫、高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕場合均可應(yīng)用。
2）測量范圍大，根據(jù)不同的量程選擇對(duì)應(yīng)型號(hào)的變送器，全量程無盲區(qū)。
3）高可靠性和高穩(wěn)定性，使用壽命長，維護(hù)成本低。
4）測量精度高，常用的進(jìn)口差壓變送器精度都可以達(dá)到±0.075%F.S.，有些可以達(dá)到±0.05%F.S.常規(guī)的國產(chǎn)差壓變送器精度可以達(dá)到±0.25%F.S，有的可以達(dá)到±0.1%F.S。
5）具有智能自診斷及遠(yuǎn)程整定功能。
6）信號(hào)輸出多樣化，可輸出標(biāo)準(zhǔn)的4mA～20mA電流信號(hào)、脈沖信號(hào)、多種協(xié)議現(xiàn)場總線通訊信號(hào)。
2.2 選型要點(diǎn)
1）對(duì)于量程（差壓）＜5KPa，測量介質(zhì)密度變化超過設(shè)計(jì)值5%時(shí)，不宜選用差壓液位變送器。
2）對(duì)于易燃易爆、有毒性、腐蝕性、較粘稠、含懸浮顆粒、易氣化、氣相在環(huán)境溫度下易冷凝等液體，宜選用膜片密封型差壓液位變送器，包括雙法蘭和單法蘭形式，雙法蘭形式用毛細(xì)管傳導(dǎo)壓力，兩根毛細(xì)管長度宜相同，單法蘭形式適用于常壓容器。
3）對(duì)于易結(jié)晶、易沉淀、高黏度、易結(jié)焦、易聚合等液體，宜選用插入式膜片密封差壓液位變送器。
4）對(duì)于在環(huán)境溫度下，氣相可能冷凝，液相可能氣化，容器內(nèi)為高溫高壓的場合，當(dāng)采用普通差壓液位變送器測量液位時(shí)，應(yīng)根據(jù)工況設(shè)置冷凝器、隔離器、平衡容器等。
5）實(shí)際應(yīng)用的差壓液位變送器基本都需要做量程遷移。因此，變送器需帶量程遷移功能，遷移量至少為量程上限的100%。在設(shè)計(jì)選型時(shí)就應(yīng)考慮遷移量，尤其是密度比較大的介質(zhì)，遷移量可能很大，要結(jié)合遷移量選擇合適的變送器量程。
普通差壓液位變送器安裝使用相對(duì)復(fù)雜，需要用導(dǎo)壓管進(jìn)行過程連接，還要在連接管路上設(shè)計(jì)放空和排污或者配套選用三閥組、五閥組，很多時(shí)候還需要對(duì)導(dǎo)壓管路和變送器進(jìn)行伴熱。而選用膜片密封型差壓液位變送器則可以簡化這些問題，安裝維護(hù)相對(duì)簡單。因此，筆者建議在條件適用的情況下，優(yōu)先選用膜片密封型差壓液位變送器。
2.3 膜片密封型差壓液位變送器也有使用條件的限制
1）過程溫度，此類型變送器通過密封組件內(nèi)的填充液來傳導(dǎo)壓力，常用填充液有200硅油、704硅油、氯化烴、甘油和水混合液等，每種填充液都有適用的溫度范圍，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)測量介質(zhì)化學(xué)屬性和過程溫度選用合適的填充液。整體上看，當(dāng)過程溫度超過200℃時(shí)，選用膜片密封型變送器需慎重，如果堅(jiān)持選用，需選用延伸型密封系統(tǒng)或熱優(yōu)化器，具體需和變送器制造廠確認(rèn)。
2）環(huán)境溫度，應(yīng)注意填充液的環(huán)境適用溫度，當(dāng)環(huán)境溫度低于填充液的環(huán)境適用溫度時(shí)，毛細(xì)管需要伴熱。EOEG裝置中，由于EO易燃易爆，且易聚合，含EO介質(zhì)的液位測量選用膜片密封型差壓液位變送器。由于碳酸鹽溶液易結(jié)晶，碳酸鹽溶液的液位測量選用插入式膜片密封系統(tǒng)，插入部分和設(shè)備內(nèi)壁平齊，插入部分的外徑和長度根據(jù)設(shè)備管口的規(guī)格確定。裝置中的鍋爐汽包，操作溫度在250℃以上，選用了普通導(dǎo)壓管差壓液位變送器，并在上管口處設(shè)立冷凝罐，同時(shí)對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行伴熱。
還有一種新型的差壓液位測量系統(tǒng)—ERS（ElectronicRemote,Sensor）電子遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩臺(tái)普通的壓力變送器通過電纜連接（CAN通訊）形成一個(gè)差壓測量系統(tǒng)，差壓的計(jì)算由現(xiàn)場變送器完成，主表直接輸出差壓信號(hào)，只需要一個(gè)4mA～20mA回路連接到主表，副表由主表供電。采用轉(zhuǎn)li的同步技術(shù)，直接對(duì)主表進(jìn)行差壓零點(diǎn)調(diào)整，保證差壓信號(hào)的可靠同步。ERS系統(tǒng)典型安裝如圖1所示。
ERS技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)雙法蘭測液位的補(bǔ)充，有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢。用雙法蘭膜片變送器測液位時(shí)，如果取壓間距過大，毛細(xì)管長度太長會(huì)帶來一系列的問題，比如：毛細(xì)管過長時(shí)溫度變化對(duì)測量精度影響較大，響應(yīng)速度也會(huì)變慢，高溫油在環(huán)境溫度過低時(shí)需要伴熱等問題。ERS技術(shù)恰好可以彌補(bǔ)雙法蘭測液位在這些情況下的不足。
2.4 ERS系統(tǒng)適用于以下工況
1）較高的罐和塔
如蒸餾塔、發(fā)酵罐等高設(shè)備，上下取壓間距比較大，如6m以上，采用ERS系統(tǒng)可以有效消除長毛細(xì)管的測量誤差，縮短響應(yīng)時(shí)間，提高整體測量性能。
2）差壓大而靜壓小的工況
ERS通過測量壓力計(jì)算得到差壓，要保證差壓信號(hào)的精度，靜壓SP與差壓DP的比值不能超過變送器的#小精度要求，即（SP+DP）: DP＜100：1，若在30：1以內(nèi)效果更好一些。
3）較大的環(huán)境溫差或需伴熱的場合
ERS不需要導(dǎo)壓管或毛細(xì)管，從根本上消除了環(huán)境溫度對(duì)測量的影響。
4）安裝比較復(fù)雜的工況
ERS只需單好固定兩臺(tái)變送器，然后連接通訊電纜即可，安裝簡單，維護(hù)方便。
ERS制造廠提供3種標(biāo)準(zhǔn)長度的通訊電纜：15m、30m、45m，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際安裝位置進(jìn)行選擇。訂貨時(shí)需向制造廠提供3個(gè)量程：主表需要提供差壓及壓力量程，副表只需提供壓力量程。兩臺(tái)表的壓力量程tuijian統(tǒng)一（差壓加靜壓），以便現(xiàn)場高低壓側(cè)互換。
