浅谈单法兰液位变送器在密闭容器中的应用
时间：2021-01-19 06:00:11
一、概述。
单法兰式液位变送器是直接安装在管路或容器上的现场变送器。单凸缘式液位变送器可对各种容器进行液位、密度的测量，可分为平凸缘和插入式凸缘两种，由于隔膜与液体介质直接接触，无需将正压侧由导压管引至凸缘，适用于高温高粘度、易结晶、易沉淀及强腐蚀等介质的测量。
当前在密闭容器中测量液位的方法很多，常用的有磁翻板式液位计、双法兰差压变送器单法兰差压变送器、差压变送器、雷达式液位计等。
在某些环境下，磁翻板式液位计极易失去磁性，造成失灵；雷达式液位计精度高，但投资大，同时在投运初期由于信号千扰源多，对测量影响大，需要频繁去除假信号；差压变送器成本低，且测量精度高，干扰源少，因此常采用差压原理来测量密闭容器中的液位。
二、单法兰式液位传感器。
单边法兰式变送器分插入式和平法兰两种，两种变送器的测量原理和安装方式基本相同，但工艺条件的不同对测量数据有很大影响。作为一个例子，制盐工业蒸汽凝结水闪发桶(见图1),A为蒸汽凝结水进料，B为闪发汽出口，C为单法兰变送器安装位置，D为蒸汽凝结水排放管道，E为单法兰变送器负压侧的取压点。
当A点与桶切线垂直时，桶内水不会产生涡流，但当A点落下时，水柱会影响C点压力的测量，造成单法兰变送器压侧测量数据的不稳定；如果A点落下时，桶内水会产生涡流，无论C点在什么位置，都会导致单法兰变送器压侧测量数据的不稳定。鉴于蒸汽凝结水的闪发效率，一般采用A点与桶正切方向平行的进口方式，这样在桶内就必然会产生漩涡，因此变送器的选型是十分重要的。
三、插入式单法兰变送器与平法兰变送器。
由于选型时未注意到水流对压力的影响，所选的插装式单法兰变送器投入使用后液位经常偏低，由于液位计不准确，自动调节液位的调节阀不能正常投用，仅靠操作工在现场观察玻璃管液位计进行桶内液位调整，增加的工作量不说，液位控制也不好，闪发效率低，给生产带来很大影响。
开始怀疑是单法兰变送器的问题，经检测，该变送器在实验室里一切正常。后来仔细观察现场的工艺管道，发现该变送器的测量值忽大忽小，经分析认为，该变送器的正压测量数据是由于水流引起的。
从图2可以看出，A点是凝结水进口管，B点是插入式单法兰变送器的安装位置，进水管道是沿桶切线方向进水，桶内产生涡流，插入式单法兰变送器的正压膜处于旋流状态，水流冲击导致变送器正压测量点压力不稳定，测量数据失真。蒸气凝结水桶属于压力容器，不能随意开口改造，因此，解决问题的办法只能是更换变送器。
从图3可以看出，A、B两点与图2相同，C处是罐壁与取压点之间的静水区域，而这一静水区域的存在将罐内渴流与平法兰液位变送器正压膜片相隔开，因此，变送器在B点测量的压力是桶内水压，而该水压不受漩渴水流的影响。在确定好方案后，我司通过与厂家联系，将插入式单法兰液位变送器全部送回厂，改为水平法兰液位变送器，消除了凝结水平衡桶液位数据失真的问题，目前仪器运行平稳。
四、结论。
单法兰插装式液位变送器和平法式液位变送器归根结底都属于差压式变送器，其测量液位的原理是通过公式P=pgh来计算满液位介质的压强，然后将差压后的程序负向迁移，来计算容器中液位的高度。因此只有压力测量准确，液位才有可能准确插入到单法兰液位变送器中，其优点是在粘度高、颗粒大的介质中不易发生堵塞现象，但在面对流体冲击比较严重的环境却显得有些乏力。总之，在仪表选型过程中，不仅要考虑价格、品牌、材料等因素，还要考虑仪表所处区域的工作条件是否能使其稳定可靠地运行。
