（已结帖）2011-04-18-工控擂台-双法兰液位计测量容器内的液位问题 点击：1660 | 回复：7
发表于：2011-04-03 22:26:31
楼主
用双法兰液位计测量容器内的液位，液位计的零点和量程均已经校正好，后因维护需要，仪表的安装位置上移了一段，则液位计(A、零点上升，量程不变；B、零点下降，量程不变；C、零点不变，量程上升，D、零点、量程都不变)。
请从A,B,C,D中选择一个你认为正确的，并说明原因！！！
能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。
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发表于：2011-04-03 23:29:35
1楼
双法兰测液位在石油化工生产中应用是很多的，特别是在油水分离器的油水界面的测量中，偶们经常维修，其仪表工考试也是常考的试题，不过考的题目难度相对大些（其实也不难，主要是设置了很多干扰项），几乎年年考但是还是有很多师傅做错。
偶们遇到的试题最常见的是界位测量，其工艺要求的界位高度与正负取压口的高度不一，一般比其要低，还设置了好多干扰项，比如气相介质的压力、密度，油、水密度、温度、变送器安装的位置等等，其题目要求就是问双法兰变送器的零点、量程是多少？偶的师傅经常套用公式，但是经常出错，偶做这样的试题不怕麻烦，一步步的推到，但是经常遭到嘲笑，不过偶还是坚持下来了，从最基本的开始推算，起码自己明白。
偶对楼主的图形做了一个小小的改动，目的就是想从受压分析开始一步步的推导这个双法兰变送器检测的压差。
假设原先双法兰变送器安装的位置发生变化，其向上移动了h距离，那么现在双法兰变送器正压室与正取压点的高度就是（h1+h)，其负压室与负取压点的位置就是（h2—h)，容器内气相压力为P1，容器内介质高度是H，密度为p1，双法兰毛细管内硅油的密度为p2，则我们对这个双法兰变送器正负压室受压分析为：
P正=P1+p1gH—P2g(h1+h)
P负=P1+p2g(h2—h)
则双法兰变送器检测的差压为：
P=P正—P负=P1+p1gH—p2g(h1+h）—（P1+p2g(h2—h) ）=p1gH—p2g(h1+h2）
因为h1+h2就是双法兰变送器正负取压口之间的距离，当双法兰安装后，其就是一个定值，所以是一个不变的数，因此双法兰变送器毛细管内所充硅油产生的压力：p2g(h1+h2） 是一个定值，其不随双法兰变送器的安装位置变化而变化。正是基于这个原理，双法兰变送器才在毛细管长度允许范围内可以任意安装。
从公式中，也可以看到这个双法兰变送器检测的压差不受容器内气相压力的影响，因此可以用其检测密封容器内被测介质的液位、界位。
从上式中我们可以得到双法兰变送器的零点和量程差压值
零点时即被测介质液位H=0，双法兰变送器检测的差压值是：P零=p1gH—p2g(h1+h2） =—p2g(h1+h2）
满程时即被测介质液位H=(h1+h2），双法兰变送器检测的差压值是：P满程=p1gH—pg(h1+h2） =(p1—p2)g(h1+h2）
满程时即被测介质液位H=(h1+h2），双法兰变送器检测的差压值是：P满程=p1gH—pg(h1+h2） =(p1—p2)g(h1+h2）
所以楼主的题目答案应该是：D
发表于：2011-04-04 22:13:53
2楼
因为液位计的量程为Hρg(H为液面最大变化范围，ρ为被测介质密度，g为重力加速度)，它和仪表的安装位置无关，所以仪表上移，其量程不会变化。
设最低液位为下法兰的中心，则当液位处于最低液位时，液位计的正压室受压为-h1ρ′g，负压室受压为+h2ρ′g(ρ′为液位计毛细管中充灌液的密度)。于是仪表的迁移量为Z＝h2ρ′g-(-h1ρ′g)＝(h1+h2)ρ′g
如果仪表位置上移△h，则仪表的迁移量为：
Z′＝(h2-△h)ρ′g-[-(h1-△h)]ρ′g＝(h1+ h2)ρ′g
因为Z＝Z′，所以仪表的迁移量不变。即仪表上移，零点也不变化。
设最低液位为下法兰的中心，则当液位处于最低液位时，液位计的正压室受压为-h1ρ′g，负压室受压为+h2ρ′g(ρ′为液位计毛细管中充灌液的密度)。于是仪表的迁移量为Z＝h2ρ′g-(-h1ρ′g)＝(h1+h2)ρ′g
如果仪表位置上移△h，则仪表的迁移量为：
Z′＝(h2-△h)ρ′g-[-(h1-△h)]ρ′g＝(h1+ h2)ρ′g
因为Z＝Z′，所以仪表的迁移量不变。即仪表上移，零点也不变化。
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