一、差壓液位變送器零點(diǎn)和量程遷移

( 一) 差壓液位變送器的量程遷移基本原理。一般情況下，差壓液位變送器的測(cè)量點(diǎn)和法蘭不在同一水平面上，為使變送器的輸入量程與設(shè)計(jì)要求的量程一致，必須考慮到液體層、氣體層、信號(hào)管、毛細(xì)管液體密度。差壓液位變送器量程遷移的基本原理是線性平移原理。

差壓液位變送器工作時(shí)其輸入和輸出是線性關(guān)系，如圖 1 所 示，工藝參數(shù)變化導(dǎo)致變送器輸入線性變化，變送器輸入變化對(duì)應(yīng)變送器的輸出發(fā)生線性變化，而變送器的輸出與 DCS量程有線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而可知工藝參數(shù)變化會(huì)引起 DCS 量程顯示的線性變化，這就是量程遷移的基本原理。 ( 二) 凝汽器熱阱差壓液位變送器的遷移。 

 

1． 遷移的計(jì)算公式。

 

由圖 2 可知: Pl = h2 × rf ( 1) 

Ph0% = h6 × rpw + ( h4 + h5 ) × rs ( 2) 

Ph100% = ( h6 + h4 ) × rpw + h5 × rs ( 3)

參數(shù)表示如下: pl : 負(fù)壓側(cè)壓力值; 

ph0% : 液位#低時(shí)正壓側(cè)的壓力; 

ph100% : 液位#高時(shí)正壓側(cè)的壓力。 

h2 : 上下法蘭中心線間的距離; 

h4 : 液位上限時(shí)儀表管內(nèi)液位; 

h5 : 液位上限時(shí)儀表管內(nèi)液位與上法蘭中心線的距離; 

h6 : 液位下限時(shí)儀表管內(nèi)液位; 

rf : 儀表毛細(xì)管內(nèi)液體密度;

 

rpw : 儀表管內(nèi)液體密度; 

rs: 熱阱內(nèi)空氣氣體密度;

要計(jì)算 出 液 位 變 送 器 的 輸 入 量 程，必須從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得h2，h7。

 

2． 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量。

        h2 測(cè)量: 用游標(biāo)卡尺確定法蘭面中心點(diǎn)，然后用水平管將該點(diǎn)引入到附近墻面上，并沿該點(diǎn)做水平細(xì)線，引出的線距離即為 h2。 

        h7 測(cè)量: 需要測(cè)得現(xiàn)場(chǎng)上儀表管接口與下法蘭的距離即可得知液位下限與下法蘭中心線的距離。 

 

3． 實(shí)際量程計(jì)算。

        通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，可知液位變送器正負(fù)側(cè)的壓力值，通過(guò)#低液位時(shí)正負(fù)側(cè)壓差計(jì)算和#高液位時(shí)

正負(fù)側(cè)壓差計(jì)算，可得知液位變送器的實(shí)際量程，計(jì)算如下: Δp0% = ph0% － pl ( 4) Δp100% = ph100% － pl ( 5) 

4． 零點(diǎn)和量程遷移。

        根據(jù)計(jì)算出的 Δp0% 和 Δp100% ，利用專(zhuān)業(yè)工器具對(duì)每個(gè)儀表進(jìn)行零點(diǎn)和量程遷移，一般使用

支持 HART協(xié)議的手操器進(jìn)行零點(diǎn)和量程遷移，shou 先 用HART手操器連接液位變送器，然后讀出遷移前儀表的參數(shù)，根據(jù)需要修改其量程上下限值，保存即可。對(duì)遷移后的液位變送器要進(jìn)行五點(diǎn)法上下行程校驗(yàn)，如滿(mǎn)足精度要求，則該液位變送器的零點(diǎn)和量程遷移工作完成，如遷移后不滿(mǎn)足精度要求，則按照廠家要求或者維修校驗(yàn)規(guī)程對(duì)儀表進(jìn)行處理。

 

        ( 1) 除氧器寬量程液位變送器的零點(diǎn)和量程遷移計(jì)算。根據(jù)除氧器安裝布置( 見(jiàn)圖 3) ，除氧器設(shè)計(jì)為不同工況對(duì)其液位有壓力自校正功能，該功能在 DCS 控制邏輯中實(shí)現(xiàn)，液位變送器是根據(jù)正負(fù)側(cè)差壓值給出 4 ～ 20mA 信號(hào)，使輸出的的電流值產(chǎn)生對(duì)應(yīng)線性變化，只要在 DCS 中將電流/液位轉(zhuǎn)換設(shè)置與變送器輸入一致，則 DCS 中完全能夠復(fù)現(xiàn)除氧器內(nèi)液位。

 

用一個(gè)量程為 0 ～ 50KPa 的液位變送器去測(cè)量一個(gè) 0 ～ 4. 5m 的液位變化同樣可以準(zhǔn)確地在 DCS 上復(fù)現(xiàn)液位。除氧器就是利用這種合理大量程原理對(duì)其輸入量程進(jìn)行計(jì)算。

 

在除氧器運(yùn)行過(guò)程中，隨著溫度升高液體密度減小，此時(shí)相同液位的壓力也會(huì)減小，所以除氧器采用常溫常壓下水密度來(lái)計(jì)算液位變送器的輸入量程，計(jì)算公式如下: 

pl = h7 × rf ( 6) ph0% = 0 ( 7) ph100% = 4820 × rw ( 8)

各個(gè)參數(shù)意義與上文描述一致。

         ( 2) 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量。由上述可知，需要測(cè)得 h7 即可計(jì)算出液位變送器的輸入量程，而 h7 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法為: 用一根水平管分別將上線法蘭中心點(diǎn)引到鄰近的垂直墻面上，然后對(duì)每一個(gè)引出點(diǎn)做上下法蘭對(duì)應(yīng)水平線，#后用標(biāo)尺測(cè)出兩條水平線的距離。

         ( 3) 實(shí)際量程計(jì)算。 

Δp0% = ph0% － pl ( 9) 

Δp100% = ph100% － pl ( 10) 

         ( 4) 零點(diǎn)和量程遷移。

         其遷移方法、校驗(yàn)準(zhǔn)則、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)同上述的凝汽器熱阱液位變送器的類(lèi)似，需要特別說(shuō)明的是

除氧器的寬量程液位變送器實(shí)現(xiàn)壓力自校正功能，所以變送器輸出壓差值不一定就是的除氧器水箱的液位，在設(shè)計(jì)的控制邏輯中對(duì)變送器輸出的信號(hào)進(jìn)行壓力修正，經(jīng)過(guò)修正后的值才是當(dāng)前工況下的除氧器水箱液位，這也是其輸入量程計(jì)算與不帶自校正功能的變送器計(jì)算不同的根本原因。

 

 ( 三) wuxu遷移的壓力變送器。

         如圖 4 所示，變送器的正壓側(cè)，負(fù)壓側(cè)和取壓點(diǎn)在同一水平面上，這樣可根據(jù)公式得知:Δp = p + － p － = rgh + P － P = rgh ( 11)

         由公式 11 可知，變送器正負(fù)側(cè)壓差即為液位高度引起的壓差，因而wuxu遷移。

 

二、結(jié)語(yǔ)

核電廠零點(diǎn)和量程遷移很常見(jiàn)，只有完全理解零點(diǎn)和量程遷移的原理才能夠靈活處理核電廠各種液位和壓力問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)某核電廠一期工程中加熱疏水系統(tǒng)，凝結(jié)水系統(tǒng)零點(diǎn)和量程遷移工作詳細(xì)總結(jié)，以便于為其他項(xiàng)目提供參考。