造紙的生產(chǎn)過(guò)程中要應(yīng)用到大量的塔、池、槽、罐、桶等容器,生產(chǎn)過(guò)程中的各類漿汁都需要在在這些容器中儲(chǔ)存,輸送與加工,因此要控制好生產(chǎn)流程與生產(chǎn)工藝,離不開對(duì)于這些容器內(nèi)液位的準(zhǔn)確檢測(cè)和控制。液位變送器是類在液位測(cè)量中有著廣泛使用的液位測(cè)量?jī)x表,廣義來(lái)講,凡是可以在液位測(cè)量中進(jìn)行液位數(shù)據(jù)以4-20mA或其它方式方法變送的儀表均可稱作為液位變送器,比如加了遠(yuǎn)傳的磁翻板液位計(jì)可稱為磁翻板液位變送器,投入靜壓式的為投入式靜壓式液位變送器,在造紙廠的實(shí)際工作中使用的液位變送器多為氣動(dòng)或電動(dòng)壓力變送器。本文以壓力變送器為例,說(shuō)明液位變送器的合理選用。
首先講一下壓力變送器的工作原理,它是一種以測(cè)量變送器兩端壓力之差的變送器,輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。壓力變送器是指以輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感器,是一種接受壓力變量按比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的儀表。它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào),以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。壓力變送器要有電容式壓力變送器和擴(kuò)散硅壓力變送器,陶瓷壓力變送器,應(yīng)變式壓力變送器等。壓力變送器根據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器和微差壓變送器,負(fù)壓變送器三種。壓力變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個(gè)壓力接口, 壓力變送器一般分為正壓端和負(fù)壓端,一般情況下, 壓力變送器正壓端的壓力應(yīng)大于負(fù)壓段壓力才能測(cè)量。壓力變送器的取壓方式是指變送器和被測(cè)對(duì)象相聯(lián)系的形式。分為導(dǎo)壓管取壓和又叫法蘭凸緣盤或突緣取壓,法蘭取壓方式又分為平法蘭和插入式法蘭兩種。
取壓方式應(yīng)按被測(cè)介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))的特性選擇。對(duì)于粘性大、易沉淀、易結(jié)晶、易凝固、有腐蝕性的液體,液位的測(cè)量應(yīng)用法蘭取壓方式。一般粘性液體如黑液、漂液、濃白水等用平法蘭取壓;粘性大、易凝固、沉淀性液體如濃黑液、綠液、紙漿等用插入式法蘭取壓。用插入式法蘭變送器,則變送器插入筒的膜片必須深入容器內(nèi)壁,少要和容器內(nèi)壁相切;用平法蘭變送器,則容器側(cè)法蘭連接管應(yīng)盡可能短些。
不堵塞導(dǎo)壓管的介質(zhì)可用導(dǎo)壓管取壓方式方法。壓力變送器廠家是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí),致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側(cè)電容量就不等,通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。制漿造紙廠很少介質(zhì)、很少容器使用導(dǎo)壓管方式取壓??紤]儀表選型統(tǒng)特性、互換性的要求,應(yīng)統(tǒng)一使用法蘭壓力變送器,便于安裝、拆卸、維護(hù)、調(diào)校等工作。上面敘述了變送器正壓室的取壓方式。而對(duì)于有壓密封容器或設(shè)備還要考慮變送器負(fù)壓室取壓方式。這是因?yàn)?,?duì)于有壓密封容器,取壓點(diǎn)處除了承受液體本身高度所形成的壓力外,還要承受容器內(nèi)氣相壓力的作用。因此,需從容器底部引出氣相壓力和下部取壓點(diǎn)壓力比較高,才能測(cè)出液位的高度。
因負(fù)壓室為氣相壓力,僅以介質(zhì)特性考慮,用導(dǎo)壓管取壓完全可行。氣相不易凝結(jié)為液體,導(dǎo)壓管不用充填隔離液;如氣相易凝結(jié)為液體,則導(dǎo)壓管應(yīng)充填隔離液或在低于變送器的地方安裝冷凝罐。但從設(shè)備實(shí)際情況看則不然。例如:壓力洗漿機(jī)在洗漿過(guò)程中要用負(fù)壓《用壓力變送器測(cè)量洗漿機(jī)內(nèi)的漿位,則負(fù)壓室就不能用導(dǎo)管取壓。這是因?yàn)樵谡婵諣顟B(tài)下,變送器負(fù)壓取樣管路的液柱不能有穩(wěn)定的壓力,對(duì)所測(cè)量的漿位就要造成誤差。要克服這種負(fù)壓影響,應(yīng)采用又叫法蘭凸緣盤或突緣取壓,即用雙法蘭變送器測(cè)量洗漿機(jī)漿位以保證能準(zhǔn)確反映洗漿機(jī)的漿位。
同理,噴放鍋漿位的測(cè)量、蒸煮鍋液位的測(cè)量,都采用雙法蘭壓力變送器。同變送器正壓室取壓方式選擇的道理一樣,負(fù)壓室也不采用導(dǎo)壓管取壓方式。對(duì)于有壓密封容器液位的測(cè)量,統(tǒng)一采用雙法蘭壓力變送器。
這樣,實(shí)際工作中,變送器取壓方式的選擇就簡(jiǎn)單了:測(cè)量常壓開口容器液位選擇單又叫法蘭凸緣盤或突緣壓力變送器,測(cè)量有壓密封容器液位選擇雙法蘭壓力變送器。
選擇變送器時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)事項(xiàng):只有計(jì)算出量程,正或負(fù)遷移量才能選定變送器的型號(hào)和規(guī)格;變送器的量程規(guī)格是標(biāo)準(zhǔn)的,取量程時(shí)應(yīng)取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)量程;變送器正、負(fù)遷移量是有限制的,一般產(chǎn)品規(guī)定一遷移量為測(cè)量范圍的土;變送器的遷移是特性的遷移,遷移后的量程不變,改變的是測(cè)量范圍,所以,變送器使用前必須調(diào)整到遷移后的測(cè)量范圍;變送器承受的差壓中存在在測(cè)量過(guò)程中不變值,將這個(gè)不變值遷移掉,使變送器的輸出信號(hào)僅與測(cè)量信號(hào)的變化有關(guān)。