工作原理:基于帕斯卡定律,在靜態液體中,壓力在各個方向相等。當液位變化時,容器底部液體壓力隨之改變,形成液位差。差壓式液位計一般有兩個傳感器,一個位于容器底部,另一個在液體表面上方,通過測量兩者間壓力差并轉換為電信號來確定液位高度 。公式△P=ρg△h 中,△P 是壓力差,ρ 是液體密度,g 是重力加速度,△h 是液位高度差,在液體密度和重力加速度穩定時,壓力差與液位高度成正比。比如在一個開口的儲水罐中,隨著水位上升,底部壓力增大,差壓式液位計檢測到的壓力差也會增大,進而得出水位變化情況。
分類及特點
按結構分類:單法蘭式可對敞口容器進行液位、密度測量,有平法蘭和插入式法蘭兩種,能測量高溫、高粘度、易結晶、易沉淀和強腐蝕等介質,其低壓側通大氣;雙法蘭式適用于密閉設備釜罐液位測量,高低壓側分別通過充油毛細管和兩個法蘭膜盒相連,可消除粘稠、腐蝕或存在嚴重相變介質對測量的影響 。
按測量范圍和精度分類:測量范圍上,變送器有一般壓力變送器(0.001MPa - 35MPa)和微差壓變送器(0 - 1.5kPa)、負壓變送器;精度方面,有高精度壓力變送器(0.1% 或 0.2% 或 0.075%)和一般壓力變送器(0.5%) 。
應用場景:在化工工業的儲罐、反應釜液位監測,確保工藝安全可控;石油煉制中測量原油、汽油等產品液位,保障生產穩定;食品加工行業監測食品原料、液體添加劑液位,滿足衛生和質量標準;在壓水堆核電廠的穩壓器、蒸汽發生器,以及沸水堆核電廠的壓力容器水位測量中也有應用,但需考慮密度補償等問題 。
使用注意事項:安裝時,儀表安裝高度通常不應高于被測容器液位取壓接口標高,且應垂直安裝,保持 “+"、“-" 壓室標高一致,“+" 壓室與容器下接口相連,“-" 壓室與容器上接口相連 。對于雙法蘭式差壓液位計,毛細管彎曲半徑應大于 50mm,并采取保護和絕熱措施。測量時,若容器內蒸汽密度不可忽略、液體溫度較高與測量管道內液體存在密度差,或液體被加熱、冷卻導致密度變化時,需進行密度補償,考慮參考液柱內流體溫度、容器內流體溫度、容器內蒸汽壓力等因素 。當容器內氣體是水蒸氣這種可凝結氣體時,需改進測量方式,向參考液柱注滿液體,將差壓變送器高壓端接在參考液柱一側 。