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双法兰差压式液位计用于氨罐液位的切确丈量

由来: 我们: 即日起时间:2019-04-26

         摘 要:针对法兰式差压液位计在氨罐液位丈量进程中,存在液氨密度受温度、压力的影响所带来丈量偏差,在阐发偏差产生的缘由后??,提出线性插值法停止温度弥补的处置方式。在此根本上,操纵集散节制体系软件供给的二维折线表,起首实现密度-温度的分段线性处置,在切确求出液氨密度后,进一步操纵液位-密度之间的干系算出氨罐液位.经调?试运转,此丈量计划在液氨丈量进程中,在不增添本钱的条件下,具备丈量精度高、呼应速率快、靠得住性高、经济性好等长处。

1、弁言
        pg电子平台:双法兰差压式液位计在氨罐液位丈量进程中,液氨密度易受温度的影响且液氨密度随温度呈非线性变更,液氨密度和温度之间的干系可查阅相干手册[1]。若是不斟酌密度变更的身分把液氨密度作为一个常数处置肯定会带来丈量偏差,严峻的时辰,由密度变更带来的丈量偏差到达1%以上,为切确丈量氨罐液位,姚玉凤、王伟等人提出了在0-30℃规模内类似线性化液氨密度-温度之间的干系,经线性化回归处置,液氨密度ρ=0.639-0.00415t,据此对液氨密度停止温度弥补。在此根本上,本文提出操纵插值法对液氨密度-温度分段线性化,可操纵 DCS软件供给的二维折线表,很是多分红10段停止线性化处置,可得到更好的线性化处置成果,从而获得更高的丈量精度。
 
2 、双法兰差压式液位计在氨罐液位丈量进程中的体系偏差阐发
根据静压公式,图 1 所示液氨液位 H 可按根据式(1)算出
 
20200410095540.jpg

H液氨液位,ρ0表现毛细管添补液密度,h2表现高低双法兰的高度差,ρ表现液氨密度。
由式(1)可知,液位丈量精度包含:
A.介质密度ρ的变更带来的偏差;
B.毛细管添补液(氟油或低温硅油)密度的变更带来的偏差;
C.差压变送器丈量偏差。
 
氨罐液位丈量表现图

此中,毛细管中氟油或硅油密度受环境温度影响较小,所带来的丈量偏差可疏忽不计,是以液氨液位丈量偏差首要包含差压变送器的偏差和液氨密度变更所带来的偏差。根据此刻的制作程度,差压变送器的丈量偏差很小,是以,pg电子平台:双法兰差压式液位变送器的丈量偏差首要取决于介质密度的变更带来的偏差。
 
3 液氨密度和压力、温度之间的干系
        液氨压力对密度的影响首要经由进程压力P0影响温度来表现,故液氨密度首要斟酌温度身分,在-50℃至50℃规模内,液氨的绝对密度d4t和温度t之间的干系见式(2):
 
20200410095750.jpg

        根据(2)式可知,液氨密度和温度之间呈非线性干系,在丈量进程中,若是把液氨密度作为常数来处置,一定会带来丈量偏差。
 
4 液氨密度的温度弥补
        为减小丈量偏差,进步丈量精度,在丈量进程中必须斟酌对密度停止温度弥补,方式首要有以下两种。 4.1 操纵式密度-温度抒发式实现温度弥补严酷根据抒发式(2)停止温度弥补,在DCS测控体系中,操纵加减乘除及开方模块实现 1-1 抒发式对密度停止批改到达从而到达温度弥补的目标。这类方式弥补精度高,可是计较量大,会大批占用计较机的CPU模块资本。
 
4.2 操纵DCS折线表实现温度弥补
        折线表操纵实现温度—密度弥补时,可把温度—密度的非线性曲线类似分为10段直线,在测出温度后,可操纵插值法求出响应的密[7]。DCS组态以下:
查阅设想手册肯定 0—30℃规模内液氨温度—密度对照表1[1]。根据表1所示温度—密度干系表可在DCS组态软件中天生液氨温度—密度折线表如图2。
 
氨罐液位丈量表现图
 
图2中,X表现某一温度占总量程的百分比,Y表现某一温度对应的密度。假定温度检测仪表的丈量规模为0—50℃,3℃为量程的6%,其对应的数值为0.06,根据表1 所示 3℃时,其对应密度为 0.634451Kg/L。故输出 X 为0.06时,对应的密度Y为0.63445。把液氨温度(0-30℃)分红 10 段(0℃,3℃,6℃…30℃),其对应为量程的 0%,6%…60%转换为0.1,0.06…06。再按上述方式填写对应的密度。便可得序号为0的折线表二维折线表。在天生折线表后,经由进程节制算法组态实现折线表组态如图 3。图 3 中 X 端输出位号 TI_101.PV 表现液氨温度传感器在DCS主控卡中对应输出映像寄放单位,0折线表序号,DT_101为自界说变量。实现折线表组态后,DCS将收罗到液氨温度的静态数据停止线性插值处置后的成果(密度)保管到自界说变量DT_101中。
 
液氨温度-密度干系表
 
在液氨密度实现温度弥补后,可进一步挪用算法模块实现(1)式所示算法,便可算出液位高度H。
 
折线表组态图
 
 5 竣事语
        归一化处置,是在全部量程规模内把温度—密度非线性曲线类似为一根曲线,而操纵二维折线表把把温度—密度曲线分为10段停止线性化处置,故能够获得更好的线性化成果,从而有用下降温度变更带来的液位丈量偏差。在现实操纵进程中,还可根据液氨的现实存藏温度肯定弥补温度规模(如20-35℃),在减少弥补温度规模后,线性化成果会更好。另外,不管是常温仍是常压下存藏,都可操纵二维折线表对液氨密度停止温度弥补。从丈量的介质来讲,除液氨外,对甲醇等密度易受温度影响液体液位丈量都能够接纳二维折线表停止密度弥补。从本钱的角度来讲,在保证丈量精度的根本上,根据今朝的市场行情,在不异的丈量成果的环境下,接纳双法兰差压式液位计在比经常利用的磁致伸缩液位计价钱低25%摆布,是以具备杰出的经济性。
 
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