专利名称：差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法
技术领域：
本发明涉及变送器技术领域，具体而言，涉及一种差压变送器和双法兰压差变送器的实际零点和实际量程的确定方法以及测量混合物界位的双法兰差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法。
背景技术：
在炼油、石油化工、煤化工、煤制油等行业，各种容器的液位(界位)是需要测量的重要工艺参数之一。测量液位的仪表种类繁多，如差压式液位变送器、超声波液位计、雷达液位计、钢带液位计、浮筒液位计等，须依据工艺的实际工艺工况，选用不同类型的液位计， 通常利用差压变送器测量液位较多，利用差压变送器测量容器液位的优点是仪表安装简单，费用低廉。测量两种互不相溶混合液体的界位，以前大多采用浮筒液位计，近些年采用双法兰差压变送器测量两种互不相溶混合液体的界位较多。一、现有技术的确定液位差压变送器的实际零点与实际量程计算方法如
图1所示，在图1中，V 被测容器，LT 用于测量容器V的液位的差压变送器， LG 与被测容器相连接的就地式液位计(通常是玻璃板液位计，它采用连通器的原理，可以在被测容器的现场直接观察到被测容器的实际液位)。(一 )计算方法传统的差压变送器的实际零点(当被测容器相对液位为0%时，差压变送器正、负压室的差压值)与实际量程(当被测容器相对液位为100%时，差压变送器正、负压室的差压值)计算方法如下由液柱压强公式P = P gh得P+ = P 2gH2+ P gh(1)P_ = ρ ^H1(2)Δ P = Ρ+-Ρ_ = ρ 2gH2+ P gh- P ^H1 (3)其中，在上述公式中P+测量液位的差压变送器正压室的压力(Pa)P_ 测量液位的差压变送器负压室的压力(Pa)ΔΡ 测量液位的差压变送器正、负压室的压差(Pa)P i 在额定的温度、压力下，差压变送器负取压管内介质密度(Kg/m3)ρ 2 在额定的温度、压力下，差压变送器正取压管内介质密度(Kg/m3)ρ :在设计的温度、压力下，被测容器内介质密度(Kg/m3)g 重力加速度(9. 8 lm/s2)H1 差压变送器到被测容器负取压点的高度(m)H2 差压变送器到被测容器正取压点的高度(m)h 被测容器的液位高度(0 (H1-H2)) (m)，也可用相对高度(0 100% )来表示由表达式⑶得知
当h = 0%=0 时Δ P。= ρ 2gH2- P ^H1当 h = 100% = H1-H2 时ΔP100 = ρ 2gH2+ P g(H1-H2)-P ^H1Δ P0 液位式差压变送器的实际零点AP100 液位式差压变送器的实际量程将液位式差压变送器的零点调整为△&，将液位式差压变送器的量程调整为 Δ Pltltl,将变送器的信号输出到控制室内的DCS (或显示仪表)，在DCS的操作站上(或显示仪表)就可看到该液位差压变送器的指示值，按此方法调整的液位差压变送器的指示值应该与被测容器上的就地液位计的指示值一致。然而在实际生产过程中，液位式差压变送器的指示液位与相对应的就地液位计指示的液位存在误差，当被测容器的就地液位计指示的液位在某一值时，液位变送器的指示液位可能与就地液位计指示的液位的误差较小；当被测容器的就地液位计指示的液位在另外某一值时，液位变送器的指示液位可能与就地液位计指示的液位的误差较大，也就是说液位变送的指示液位与被测容器的就地液位计指示的液位间的误差不是一个定值。这样， 无法简单地采用差压变送器的零点迁移或将差压变送器的零点与量程平移的方法来消除被测容器的就地液位计指示的液位与液位变送器的指示液位间的误差。由此可见，利用按现有技术的计算方法计算出来的液位差压变送器的实际零点与实际量程调校出来的液位差压变送器，不能准确测量出被测容器的实际液位，无法满足实际生产的需要。(二)原因分析液位式差压变送器的实际零点与实际量程是按表达式( 计算的Δ P = Ρ+-Ρ- = ρ 2gH2+ P gh_ P ^H1在实际生产中，H1与拟可以用米尺准确地测量出来。g是重力加速度，是一个常数。92与P1分别是在额定的温度、压力下，差压变送器正、负取压管内介质密度。在实际生产过程中，差压变送器正、负取压管内介质的温度、压力与额定的温度、压力是不相同的， 这就使得差压变送器正、负取压管内介质实际密度与P2和P1是不相同的。P是在设计的温度、压力下被测容器内介质密度，在实际生产过程中，被测容器内介质实际温度、压力与设计的温度、压力不同，使得被测容器内介质实际密度与在设计的温度、压力下被测容器内介质密度P不相同。在实际生产过程中，有些介质(如水)的密度在已知的温度、压力下是可以通过查相应的介质密度表来获取，而大多数介质特别是如汽油、柴油、液化石油气等混合物是无法通过查表获取被测容器内介质的准确的密度。在生产过程中的大多数情况下， 很难准确地知道被测容器内的介质的真实的温度、压力，由此可见，准确获取被测容器内的介质密度几乎是不可能的。这样一来，按传统计算方法计算的液位式差压变送器的实际零点与实际量程就很难满足生产过程的实际需要。二、现有技术的测量两种互不相溶混合液体界位的双法兰差压变送器的实际零点与实际量程计算方法利用双法兰差压变送器测量罐内两种互不相溶混合液体界位的安装如图2所示。 在图2中，T 被测容器，LT 用于测量容器T内介质界位的双法兰差压变送器，LG 与被测容器相连接的就地式液位计(通常是玻璃板液位计，它采用连通器的原理，可以在被测容器的现场直接观察到被测容器内两种互不相溶混合液体的实际界位)。(一 )计算方法现有技术的测量两种互不相溶混合液体界位双法差压变送器的实际零点(当被测容器内两种互不相溶混合液体相对界位为0%时，差压变送器正、负压室的差压值)与实际量程(当被测容器内两种互不相溶混合液体相对界位为100%时，差压变送器正、负压室的差压值)计算方法如下由液柱压强公式P = P gh得P+ = P ^H1+ P 2gh+ P 3g (H-h)P-=Plg(HJH)Δ P = Ρ+-Ρ_ = P 2gh+ P 3g (H-h) _其中，在上述公式中P+ 测量界位的双法兰差压变送器正压室的压力(Pa)P_ 测量界位的双法兰差压变送器负压室的压力(Pa)ΔΡ 测量界位双法兰差压变送器正、负压室的压差(Pa)ρ ,测量界位的双法兰差变器的毛细管内介质(一般为硅油)密度(Kg/m3)ρ 2 在设计的温度压力下，被测容器内介质密度较大的介质密度(Kg/m3)ρ 3 在设计的温度压力下，被测容器内介质密度较小的介质密度(Kg/m3)g 重力加速度(9. 81m/s2)H 双法兰差压变送器正负取压法兰间距(m)h 被测容器内混合液体的界位(0 H) (m)，也可用相对高度(0 100% )来表示由表达式(6)得知当h = 0%H = 0 时AP0=P3gH-PlgH当 h = 100% H = H 时Δ P100 = P 2gh-p igHΔ P0 双法兰差压变送器的实际零点Δ P100 双法兰差压变送器的实际量程将双法兰差压变送器的零点调整为Δ P0,将界位双法兰差压变送器的量程调整为 Δ Pltltl,将变送器的信号输出到控制室内的DCS (或显示仪表)，在DCS的操作站上(或显示仪表)就可看到该界位双法兰差压变送器的指示值，按此方法调整的界位双法兰差压变送器的指示值应该与被测容器上的就地液位计的指示值一致。然而在实际生产过程中，界位式双法兰差压变送器的指示被测容器内两种互不相溶混合液体的界位与相对应的就地液位计指示的被测容器内两种互不相溶混合液体的界位存在误差，当被测容器的就地液位计指示的在某一值时，界位变送器的指示的界位可能与就地液位计指示的界位的误差较小； 当被测容器的就地液位计指示的界位在另外某一值时，界位变送器的指示界位可能与就地液位计指示的界位的误差较大，也就是说界位变送器的指示的界位与被测容器的就地液位计指示的界位间的误差不是一个定值。无法简单地采用双法兰差压变送器的零点迁移或将双法兰差压变送器的零点与量程平移的方法来消除被测容器的就地液位计指示的界位与
(4) (5)
P !gH (6)双法兰差压变送器的指示的界位间的误差。由此可见，利用按现有技术的计算方法计算出来的双法兰差压变送器的实际零点与实际量程调校出来的双法兰差压变送器，不能准确测量被测容器内两种互不相溶混合液体的界位，无法满足实际生产的需要。(二)原因分析界位式差压变送器的实际零点与实际量程是按表达式(6)计算的Δ P = Ρ+-Ρ_ = ρ 2gh+ P 3g (H-h) _ P lgH在实际生产中，H可以用米尺准确地测量出来，g是重力加速度，是一个常数。P工是测量界位的双法兰差变器的毛细管内介质(一般为硅油)密度，可认为是一个常数。口2与 P 3分别是在设计的温度、压力下，被测容器内较重与较轻介质的密度。在实际生产过程中， 被测容器内介质实际温度、压力与设计的温度、压力是不同的，使得被测容器内介质实际密度与在设计的温度、压力下被测容器内介质密度P2与P3不相同，此外不论是介质密度较小的介质还是介质密度较大的介质，都不是纯净单一的液体，每一种介质都或多或少地含有其它的液体，因此在实际生产过程中，被测容器内介质实际密度是很难获取准确值的。这样一来，按传统的计算方法计算出来的双法兰差压变送器的实际零点与实际量程就很难满足生产过程的实际需要。
发明内容
本发明旨在提供一种使得差压变送器和双法兰压差变送器的指示值与实际液位值相同的差压变送器和双法兰压差变送器的实际零点和实际量程的确定方法，以解决现有技术中变送器的指示值与实际液位值之间存在误差的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，包括以下步骤获取第一实际液位值和对应于第一实际液位值的差压变送器的正负压室的第一差压值；获取第二实际液位值和对应于第二实际液位值的差压变送器的正负压室的第二差压值；根据第一和第二实际液位值及第一和第二差压值确定差压变送器的实际零点和实际量程。进一步地，通过以下公式确定差压变送器的实际零点和实际量程
权利要求
1.一种差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，包括以下步骤 获取第一实际液位值和对应于所述第一实际液位值的所述差压变送器的正负压室的第一差压值；获取第二实际液位值和对应于所述第二实际液位值的所述差压变送器的正负压室的第二差压值；根据所述第一和第二实际液位值及第一和第二差压值确定所述差压变送器的实际零点和实际量程。
2.根据权利要求1所述的差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，通过以下公式确定所述差压变送器的实际零点和实际量程Λ D t Λη APi - ΑΡ2 ,,APo = ΔΡι --1-1~X hihi -h2APioo'= (100%-hi')x T2+aP'hi -h2其中，所述ΔΡ/为所述差压变送器的实际零点，所述APicic/为所述差压变送器的实际量程，所述Ii1 ‘为所述第一实际液位值的相对值，所述Ii2'为所述第二实际液位值的相对值，所述AP1为所述第一差压值，所述ΔΡ2为所述第二压差值。
3.根据权利要求1所述的差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，所述第一和第二实际液位值通过与被测容器连接的就地液位计获取。
4.根据权利要求1所述的差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，所述差压变送器为非智能差压变送器，通过以下公式确定所述第一和第二差压值AP1 = Δ P0+( Δ P100-Δ P0) Xh1 Δ P2 = AV(AP100-AP0)Xh2其中，所述AP1为所述第一差压值，所述AP2为所述第二差压值，所述APci为所述差压变送器的原有零点，所述△ P·为所述差压变送器的原有量程，所述Ii1为所述差压变送器第一指示值的相对值，所述Ii2为所述差压变送器第二指示值的相对值。
5.根据权利要求1所述的差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，所述差压变送器为智能差压变送器，通过智能通讯器的读数确定所述第一和第二差压值。
6.一种测量混合物界位的双法兰差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，包括以下步骤获取第一实际界位值和对应于所述第一实际界位值的所述双法兰差压变送器的正负压室的第一差压值；获取第二实际界位值和对应于所述第二实际界位值的所述双法兰差压变送器的正负压室的第二差压值；根据所述第一和第二实际界位值及第一和第二差压值确定所述双法兰差压变送器的实际零点和实际量程。
7.根据权利要求6所述的测量混合物界位的双法兰差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，通过以下公式确定所述双法兰差压变送器的实际零点和实际
8.根据权利要求6所述的测量混合物界位的双法兰差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，所述第一和第二实际界位值通过与被测容器连接的就地液位计获取。
9.根据权利要求6所述的测量混合物界位的双法兰差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，所述双法兰差压变送器为非智能双法兰差压变送器，通过以下公式确定所述第一和第二差压值AP1 = Δ P0+( Δ P100-Δ P0) Xh1Δ P2 = AV(AP100-AP0)Xh2其中，所述AP1为所述第一差压值，所述AP2为所述第二差压值，所述APci为所述双法兰差压变送器的原有零点，所述△ P·为所述双法兰差压变送器的原有量程，所述Ii1为所述双法兰差压变送器第一指示值的相对值，所述Ii2为所述双法兰差压变送器第二指示值的相对值。
10.根据权利要求6所述的测量混合物界位的双法兰差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，其特征在于，所述双法兰差压变送器为智能双法兰差压变送器，通过智能通讯器的读数确定所述第一和第二差压值。
全文摘要
本发明提供了一种差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法。差压变送器的实际零点和实际量程的确定方法，包括以下步骤获取第一实际液位值和对应于第一实际液位值的差压变送器的正负压室的第一差压值；获取第二实际液位值和对应于第二实际液位值的差压变送器的正负压室的第二差压值；根据第一和第二实际液位值及第一和第二差压值确定差压变送器的实际零点和实际量程。本发明还提供了一种测量混合物界位的双法兰压差变送器的实际零点和实际量程的确定方法。本发明有效解决了现有技术中差压变送器的指示值与实际液位(界位)值之间存在误差的问题。
文档编号G01F23/14GK102435256SQ20111037898
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者刘子云, 卢炜, 梁杰灿 申请人:中国神华煤制油化工有限公司, 中国神华煤制油化工有限公司北京工程分公司, 神华集团有限责任公司