雙法蘭液位變送器檢定裝置的制造

摘要：從雙法蘭液位變送器的測量原理、安裝及使用出發(fā)，詳細(xì)論述了雙法蘭液位變送器的離線檢定方法、裝置研制及注意事項。重點(diǎn)闡述了雙法蘭液位變送器是如何非常方便地實(shí)現(xiàn)離線檢定的，如何解決其在離線檢定過程中的水平安裝問題、垂直定位問題、兩法蘭間距離調(diào)整等問題的。
0引言
       雙法蘭液位變送器主要用于過程測量，其體積較小安裝方便。雙法蘭液位變送器的檢定工作通常采用離線檢定，既節(jié)約了能源又提高了效率，方便快捷。
1雙法蘭液位變送器的原理及安裝方式
       液位變送器是工業(yè)過程測量和控制系統(tǒng)中用以指示和控制液位的儀表。雙法蘭液位變送器屬于差壓式壓力變送器，其通過測量介質(zhì)差壓值再按照帕斯卡定律得到液位高度，主要用于測量帶壓容器內(nèi)的液體高度。
       雙法蘭液位變送器一般安裝在帶壓容器上，安裝方式為側(cè)裝，如圖1所示。安裝時應(yīng)保證雙法蘭液位變送器的法蘭及變送器表頭的垂直度，否則會.引起測量誤差。雙法蘭液位變送器的下法蘭為正壓側(cè)，安裝在罐體下側(cè)與液體介質(zhì)接觸。雙法蘭液位.變送器的上法蘭為負(fù)壓側(cè)，安裝在罐體上側(cè)與氣體介質(zhì)接觸。假設(shè)雙法蘭液位變送器下法蘭感應(yīng)到的.壓力的P2，P2=P。+P。雙法蘭液位變送器上法蘭感應(yīng)到的壓力為Po，那么雙法蘭液位變送器輸出的差壓值為△P=P2-Po=P。
式中:P2--雙法蘭液位變送器下法蘭感應(yīng)到的.壓力;
P。--罐體上側(cè)氣體介質(zhì)壓力;
P--液體介質(zhì)靜壓力
       因此，雙法蘭液位變送器輸出的差壓值即表征了液體高度。所以根據(jù)帕斯卡定律可知同種密度的液體在同一深度，液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等。雙法蘭液位變送器就是根據(jù)這一原理測量到的差壓值來推算介質(zhì)高度的。其公式為.

式中:H--雙法蘭液位變送器所測液體介質(zhì)高度;
P--液體介質(zhì)靜壓力;
ρ--液體介質(zhì)的密度;
g--重力加速度

2雙法蘭液位變送器的檢定方法比較和選擇
2.1方法一:傳統(tǒng)的檢定方法
       傳統(tǒng)的檢定方法就是根據(jù)JJG882-2015《壓力變送器》的相關(guān)要求，按照附錄A中連接方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)器及雙法蘭液位變送器的安裝與連接，如圖2所示。連接好后按照規(guī)程要求進(jìn)行檢定。該方式是將雙法蘭液位變送器下法蘭安裝于被檢表位置，.上法蘭與大氣連通，調(diào)節(jié)介質(zhì)流量按照規(guī)程對各檢定點(diǎn)進(jìn)行檢定。同時記錄各檢定點(diǎn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行誤差等數(shù)據(jù)處理。

2.2方法二:用專用設(shè)備的檢定方法
       方法一的傳統(tǒng)檢定方法是將兩個法蘭水平放置于桌面上進(jìn)行校驗(yàn)。在此過程中，法蘭面水平放置。以人工手扶的方式保持法蘭靜止，兩個法蘭無規(guī)定的高度差。整個檢定過程繁瑣，不僅安全性較差,對于人力及物力要求較高，導(dǎo)致其工作效率及安全性較低。.上述檢定方法存在以下問題:
1)雙法蘭液位變送器的兩個法蘭在檢定規(guī)程中往往需要人工手扶的方式，無有效的固定措施，檢定中會帶來壓力波動，影響檢定工作;
2)雙法蘭液位變送器的兩個法蘭在同一水平面，未按照實(shí)際安裝方式使兩個法蘭達(dá)到規(guī)定高度。為了解決雙法蘭液位變送器的安裝及離線檢定問題，自行研制了一套裝置(如圖3)來完成雙法.蘭液位變送器的離線檢定問題。
2.3兩種方法的比較和選擇
       從以下幾個方面對兩種方法進(jìn)行比較:(1)復(fù)雜程度。對于不同大小法蘭的雙法蘭液位變送器方法一必須準(zhǔn)備n個法蘭來適應(yīng)雙法蘭液位變送器的法蘭安裝，設(shè)備及連接等較復(fù)雜;(2)操作性。方.法一操作復(fù)雜，方法二設(shè)備規(guī)范、體積小、可操作性強(qiáng);(3)安全性。方法一造成膜片損壞的危險性較大。方法二只需要將雙法蘭液位變送器的兩個法.蘭安裝好就可以完成檢定工作;(4)經(jīng)濟(jì)性。方法--成本高，雙法蘭液位變送器在實(shí)驗(yàn)室完成檢定后,由于檢定時的安裝方式與實(shí)際現(xiàn)場安裝方式不同，造成了雙法蘭液位變送器現(xiàn)場安裝后要進(jìn)行適合現(xiàn)場安裝方式的二次檢定。方法二設(shè)備完全模擬現(xiàn)場安裝條件，--次檢定即可，現(xiàn)場安裝后可直接使用。
從以上比較可知，方法二更適合工作需要。
3雙法蘭液位變送器安裝裝置
       如圖4所示為雙法蘭液位變送器的安裝裝置，主要分三部分:機(jī)架、安裝臺、.上法蘭安裝板。

3.1機(jī)架的設(shè)計
       機(jī)架包括一個梯形機(jī)座，用于各零部件支撐。為了使整個裝置處于水平位置，在機(jī)座下部設(shè)置了調(diào)平螺桿。機(jī)座上部還設(shè)置有兩個軸承，兩個軸承的軸心在同一直線上。其作用就是將安裝臺安裝在機(jī)座.上，該裝置是將螺桿穿過軸承旋人安裝臺側(cè)面螺紋中使安裝臺安裝在機(jī)座上的。此時安裝臺可以以軸承軸心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而可以達(dá)到水平和垂直位置。為了使安裝臺在水平位置和垂直位置均可以固定不動，機(jī)座上設(shè)置了與安裝臺同軸的水平定位孔和垂直定位孔。雙法蘭液位變送器法蘭在水平位置時方便安裝，因此可以用水平定位銷插人水平定位孔將安裝臺固定在水平位置。當(dāng)雙法蘭液位變送器安裝好后，拔出水平定位銷轉(zhuǎn)動安裝臺至垂直位置，然后將垂直定位銷插入垂直定位孔就可以將安裝臺固定在垂直位置。此時就可以按照檢定規(guī)程進(jìn)行檢定了。
3.2安裝臺的設(shè)計
       為了雙法蘭液位變送器方便安裝，設(shè)置了安裝臺。下法蘭安裝位置檢定時需要進(jìn)壓，因此設(shè)計了檢定孔。為了適應(yīng)不同大小的法蘭，該裝置設(shè)置了下法蘭定位槽。將雙法蘭液位變送器的下法蘭放置在下法蘭安裝位置，然后將下法蘭壓桿放置在雙法.蘭液位變送器下法蘭的合適位置上，用螺桿螺母就可以很好地將下法蘭通過下法蘭壓桿緊固在安裝臺上。為了雙法蘭液位變送器的上法蘭安裝以及上下法蘭距離的調(diào)整，在安裝臺上設(shè)置了上法蘭位置調(diào)整槽。上法蘭安裝板可以自由地在上法蘭位置調(diào)整槽的不同位置固定安裝。
3.3.上法蘭安裝板的設(shè)計
       為了可以將雙法蘭液位變送器的上法蘭固定安.裝在安裝臺.上，設(shè)計了上法蘭安裝板。為了適合不同大小的.上法蘭，在上法蘭安裝板上設(shè)計了一個足夠長的上法蘭定位槽。通過螺桿螺母將上法蘭安裝到上法蘭安裝板上后，將整個上法蘭安裝板整體-.起安裝到安裝臺上。具體實(shí)施就是把螺桿穿過上法蘭安裝板螺栓孔和上法蘭定位槽緊固即可。
3.4雙法蘭液位變送器的安裝過程
第一步:用水平定位銷將安裝板固定于水平位置;
第二步:將下法蘭固定在下法蘭位置上，將上法蘭先安裝在上法蘭安裝板上，再整體安裝在安裝臺上。此時應(yīng)注意兩個法蘭之間的距離應(yīng)保持正確;
第三步:拔出水平定位銷，轉(zhuǎn)動安裝臺至垂直.位置，用垂直定位銷將安裝臺固定在垂直位置;
第四步:連接氣源至檢定孔，按照檢定規(guī)程的具體要求操作，記錄數(shù)據(jù)，完成檢定。
3.5測量結(jié)果與驗(yàn)證
       以廠家Y0KOGAWA0.2級，量程為0-3500mmH20雙法蘭液位變送器為例，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比結(jié)果如表1所示。
       實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用雙法蘭液位變送器校驗(yàn)裝置在檢定雙法蘭液位變送器時最大誤差為5mmH0,小于最大允許誤差±7mmH₂0，該裝置比現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)更加正確，工作效率大大提高。

4結(jié)語
       綜上所述，本文提及的雙法蘭液位變送器的檢定方法是較為全面且符合實(shí)際的。