如何迁移液面的差压变送器

应用差压变送器测量液面时，如果差压变送器的正、负压室与容器的取压点处在同一水平面上，就不需要迁移。而在实际应用中，出于对设备安装位置和便于维护等方面的考虑，测量仪表不一定都能与取压点在同一水平面上；又如被测介质是强腐蚀性或重黏度的液体，不能直接把介质引入测压仪表，必须安装隔离液罐，用隔离液来传递压力信号，以防被测仪表被腐蚀。这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响。

差压变送器测量液位安装方式主要有三种，为了能够正确指示液位的高度，差压变送器必须做一些技术处理，即迁移。迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。

1.无迁移

将差压变送器的正、负压室与容器的取压点安装在同一水平面上，如图3-4-1所示。

设A点的压力为P-，B点的压力为P+，被测介质的密度为ρ，重力加速度为g，则ΔP=P+-P-=ρgh+P--P-=ρgh；如果为敞口容器，P-为大气压力，ΔP=P+=ρgh。由此可见，如果差压变送器正压室和取压点相连，负压室通大气，通过测B点的表压力就可知液面的高度。

当液面由H=0变化为H=H_max时，差压变送器所测得的差压由ΔP=0变为ΔP=ρgH_max，输出由4mA变为20mA。

图3-4-1 无迁移原理图

假设差压变送器对应液位变化所需要的仪表量程为30kPa，当液面由空液面变为满液面时，所测得的差压由0kPa变为30kPa，其特性曲线如图3-4-4中的a线所示。

2.负迁移

为了防止密闭容器内的液体或气体进入差压变送器的取压室，造成引压管线的堵塞或腐蚀，在差压变送器的正、负压室与取压点之间分别装有隔离液罐，并充以隔离液，其密度为ρ₁，如图3-4-2所示。

当H=0时，P₊=ρ₁gh₁，P_-=ρ₁g（H+h₁），ΔP=P₊-P_-=-ρ₁gH，在差压变送器的负压室存在一静压力-ρ₁gH，使差压变送器的输出小于4mA。

当H=H_max时，P₊=ρ₁gh₁+ρgH，P-=ρ₁g（H+h₁），ΔP=P₊-P-=ρgH-ρ₁gH，由于在实际工作中ρ₁≫ρ，所以，在最高液位时，负压室的压力也远大于正压室的压力，使仪表输出仍小于实际液面所对应的仪表输出。这样就破坏了变送器输出与液位之间的正常关系。为了使仪表输出和实际液面相对应，就必须把负压室引压管线这段H液柱产生的静压力ρ₁gH消除掉，要想消除这个静压力，就要调校差压变送器，也就是对差压变送器进行负迁移，ρ₁gH这个静压力叫做迁移量。

图3-4-2 负迁移原理图

调校差压变送器时，负压室接输入信号，正压室通大气。假设仪表的量程为30kPa，迁移量ρ₁gH=30kPa，调校时，负压室加压30kPa，调整差压变送器零点旋钮，使其输出为4mA；之后，负压室不加压，调整差压变送器量程旋钮，直至输出为20mA，中间三点按等刻度校验。输入与输出的关系如表3-4-1所示。(www.xing528.com)

表3-4-1 输入与输出的关系（负迁移）

当液面由空液面升至满液面时，变送器差压由ΔP=-30kPa变化至ΔP=0kPa，输出电流值由4mA变为20mA，其特性曲线如图3-4-4中的b线所示。

3.正迁移

在实际测量中，变送器的安装位置往往与最低液位不在同一水平面上，如图3-4-3所示。容器为敞口容器，差压变送器的位置比最低液位低h距离，ΔP=P+=ρgH+ρgh。

当H=0时，ΔP=ρgh，在差压变送器正压室存在一静压力，使其输出大于4mA。

当H=H_max时，ΔP=ρgH+ρgh，变送器输出也远大于20mA，因此，也必须把ρgh这段静压力消除掉，这就是正迁移。

图3-4-3 正迁移原理图

调校时，正压室接输入信号，负压室通大气。假设仪表量程仍为30kPa，迁移量ρ₁gH=30kPa。输入与输出的关系如表3-4-2所示。

表3-4-2 输入与输出的关系（正迁移）

其特性曲线如图3-4-4中的c线所示。

如果现场所选用的差压变送器属智能型差变，能够与HART手操器进行通信协议，可以直接用手操器对其进行调校。