差壓式液位計

常規(guī)的差壓變送器通過測量容器中的液位壓力來進行液位的測量。例如，500毫米的水柱對應了500 mmH20的壓力。然而，在許多應用中，在液體之上有額外的蒸氣壓力。由于蒸氣壓力不是液位測量的一部分，需要使用引壓管和有密封件的毛細管來抵消它的存在。
毛細管柱和密封系統(tǒng)解決了引壓管的許多安裝問題。這些系統(tǒng)包括通過充油毛細管柱連接到差壓變送器的外部傳感膜片。壓力的變化引起了的膜片的位移，這樣壓力就通過充油毛細管傳送到變送器。充油毛細管系統(tǒng)都經(jīng)過精心的焊接和制造，因此它是一個性能可靠的密封系統(tǒng)。這種類型的結(jié)構(gòu)消除了可能在引壓管中產(chǎn)生的泄漏點和堵塞。

此圖說明：（Tuned-System調(diào)整型系統(tǒng)；Balanced System平衡系統(tǒng)；Wet Leg濕式機構(gòu)；Wet/Dry Leg濕式/干式機構(gòu)）

ERS電子遠程傳感技術(shù)解決了在高型容器和塔上進行液位測量常見的的問題。羅斯蒙特[1] ERS電子遠傳系統(tǒng)使用了兩個直接安裝的3051S壓力變送器，而不是使用毛細管的單個差壓變送器。兩臺壓力變送器分別測量高低壓側(cè)的壓力值，并且通過兩臺壓力變送器中的主表計算差壓；通過使用一個標準的兩線制4-20 mA HART信號傳輸回主機系統(tǒng)或DCS系統(tǒng)。除了測量差壓以外，同時可以輸出高低壓側(cè)的壓力值，也可以把差壓直接轉(zhuǎn)化為液位值輸出顯示。[2]

ERS電子遠傳系統(tǒng)的數(shù)字架構(gòu)使得在高型容器和塔上使用時具有很多好處：
·改善的性能

ERS系統(tǒng)采用數(shù)字結(jié)構(gòu)取代了機械部件，即使在大范圍變化的溫度下也可以具備更快的響應時間和一個更加穩(wěn)定和可重復的測量。測量精度可以提高十倍以上。
·簡化的安裝和維護

寒冷的天氣裝置通常需要伴熱或保溫。需要檢查引壓管防止漏水，冷凝，蒸發(fā)和堵塞。ERS系統(tǒng)的數(shù)字架構(gòu)省去了這些做法，這樣通過更少的維護和保養(yǎng)得到更清潔的裝置。
·額外的過程數(shù)據(jù)和診斷

ERS系統(tǒng)是一個多參數(shù)系統(tǒng)，提供額外的過程優(yōu)化控制信息。除了液位計算，ERS提供來自每個壓力傳感器讀數(shù)的實時訪問和液位或體積測量的比例輸出。

雖然雙法蘭差壓液位系統(tǒng)是一種成熟可靠的的技術(shù)，卻一直以來很難在高型容器和塔中得到應用。因為這些都需要更長的毛細管以方便安裝，距離過長的毛細管使得壓力的傳輸變得誤差過大，并且在環(huán)境溫度變化較大的時候變得更為明顯。同時安裝過程要求較高，引壓管可能并不可靠，都是非常嚴重的困擾。

在傳統(tǒng)的差壓液位計的基礎(chǔ)上，近年來數(shù)字化的趨勢越來越明顯。各家主流廠商如艾默生羅斯蒙特、E+H都推出了類似產(chǎn)品。例如羅斯蒙特ERS產(chǎn)品，通過數(shù)字化總線傳輸數(shù)據(jù)，使得時間響應的改進超過90%，消除了溫度影響和測量偏差，回路接線和LCD顯示可靈活的在頂部或底部連接，遠程顯示和接口連接也非常方便。

主要應用于精餾塔，化工儲罐，硫酸鹽制漿容器，酶發(fā)酵，烷基化反應，啤酒發(fā)酵等領(lǐng)域的差壓或液位測量。
1、在輸油管道過濾器差壓監(jiān)測的應用
要求：
輸油輸氣管道每隔一定的距離需要有過濾器進行對輸送介質(zhì)的過濾，以保證所輸介質(zhì)的質(zhì)量及管路的安全。過濾器兩側(cè)的差壓直接反應了過濾器的工作狀態(tài)，如果差壓大于設(shè)計值，那么很可能就是過濾器堵塞，需要進行修理維護。傳統(tǒng)的差壓測量是利用差壓變送器及毛細管組成DP測量系統(tǒng)，存在安裝復雜，受環(huán)境溫度影響，精度較差的問題。并且需要安裝單獨的壓力變送器去監(jiān)測管道靜壓

解決方案：
使用ERS電子遠傳安裝在過濾器的兩側(cè)，跨度約為6米；介質(zhì)溫度在50攝氏度以內(nèi)。管道靜壓約1.5mPa,過濾器設(shè)計差壓為50kPa,靜壓：差壓<30：1,計算出的精度結(jié)果在3%以內(nèi)。
使用ERS電子遠傳后，省去了毛細管的保溫伴熱，省去了單獨安裝的壓力變送器（ERS可輸出管道靜壓），并且維護成本降低；響應時間更快，環(huán)境溫度變化不對測量結(jié)果產(chǎn)生影響；安裝變得更加方便
2、在火電廠脫硫石膏液密度測量的應用
要求：
電廠脫硫多是使用石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)，利用石膏液作為吸收劑來吸收SO2，減少對環(huán)境的污染。一般是通過測量石膏液的密度來檢測脫硫的效率。普通的石膏液密度測量多是使用密度計或是質(zhì)量流量計來直接測量密度，存在成本高，易損壞，受環(huán)境影響大的問題
解決方案：
使用ERS電子遠傳安裝在固定位置，通過此固定位置間的差壓來反算出平均密度，ρ=DP/g*h。
把ERS電子遠傳安裝在測量罐的高低壓測，通過此差壓來計算出密度；或者直接把ERS電子遠傳安裝在脫硫吸收塔上，上下法蘭間距固定為4米，由于吸收塔液位能保證在10米之上，沒過低壓側(cè)，所以此密度可以作為石膏液平均密度值。
此方案省去了質(zhì)量流量計或密度計，投資降低，并且原質(zhì)量流量計在石膏液測量中易損，使用ERS可使得一次性投入和維護成本降低70%以上；精度提升；響應時間環(huán)境溫度變化不對測量結(jié)果產(chǎn)生影響；安裝變得更加方便。[3] 　3、在存儲罐液位測量的應用
要求：
大法蘭間距的差壓液位測量。原料存儲罐的液位測量，法蘭間距為16米。用傳統(tǒng)雙法蘭的形式測量液位精度很差；響應時間長；白天與夜晚，冬季與夏季測量結(jié)果差別很大；維護成本較高。
解決方案：
客戶有兩個相同的原料存儲罐，其中一臺使用了傳統(tǒng)的雙法蘭差壓液位計，另一臺技改后使用ERS電子遠傳，過程連接保留原法蘭接口，罐體沒有任何改變。
使用ERS電子遠傳后，精度由原方案的5%變?yōu)?.5%，提升了10倍；響應時間由3秒縮短為0.5秒，提升了6倍；環(huán)境溫度變化不對測量結(jié)果產(chǎn)生影響；安裝與維護變得更加方便。右圖為ERS方案與傳統(tǒng)方案測量結(jié)果的對比圖DCS截屏，由對比可見，精度與響應時間有明顯改善。