1、液化天然氣液位計的特點(diǎn)及原理

液化天然氣液位計采用二線(xiàn)制，供電電壓24vDC,其敏感元件為差動(dòng)式電容，它可將差壓的變化轉換為電容量的變化，這個(gè)變化經(jīng)傳送部分運算放大后，由變送器輸出4-20mA直流信號，從而實(shí)現壓力的自動(dòng)測量。整個(gè)液化天然氣液位計耐震耐沖擊，可靠度高，穩定性好，精度高，允許的誤差一般不超過(guò)其量程的± 0· 25％。因此，液化天然氣液位計被廣泛應用于石油、化工、冶金、造紙、紡織、醫藥、電力等領(lǐng)域生產(chǎn)過(guò)程中。

液化天然氣液位計分為檢測部分和傳送部分，如圖1所示。

 

2、造成液化天然氣液位計不準因素

眾所周知，導致液化天然氣液位計不準的因素除儀表量程、靈敏度、精度、線(xiàn)性度、靜壓特性、穩定性等外，還與大氣壓、溫度、重力加速度及安裝方式有關(guān)。從第二節中液化天然氣液位計的原理探討我們可以看出，測量?jì)x表本身的結構也會(huì )影響到儀表的測量精度。

1.導線(xiàn)；2．隔離膜片；3，充灌液；4．固定電極； 5．測量膜片；6．剛性絕緣體（陶瓷）；7．浮動(dòng)膜片圖

 

2 壓力變送器檢測部分原理圖

2．1變送器測量膜片及隔離膜片制造條件約束造成設計誤差

從其使用原理上看，當有差壓產(chǎn)生時(shí)，必然導致測量膜片產(chǎn)生或多或少的位移，差壓卸作用于隔離膜片上，通過(guò)灌充液傳遞使得測量膜片產(chǎn)生位移配，它們之間呈近似的線(xiàn)性關(guān)系。當測量高壓差時(shí)，為滿(mǎn)足條件測量膜片設計較厚；而在測量微差壓時(shí)，膜片太厚則靈敏度降低，因此，在設計時(shí)考慮到制造因素，測量膜片必然不能滿(mǎn)足位移Ad遠遠小于其壁厚的條件，造成設計上的誤差。

 

2．2電源和電源線(xiàn)路干擾可能造成誤差

由于液化天然氣液位計檢測部分利用的是平行板電容器原理，考慮到形變等因素電極板被制作成了弧形，都沒(méi)有考慮邊緣電場(chǎng)的影響，產(chǎn)生的電場(chǎng)分布不均勻，從而使得膜片產(chǎn)生的位移Ad與電容量變化AC 偏離了近似的線(xiàn)性關(guān)系。而電源線(xiàn)路的不合理鋪設（如無(wú)接地線(xiàn)）必然會(huì )在電線(xiàn)橫截面外產(chǎn)生分布電容，對壓力變送器的平行板電場(chǎng)產(chǎn)生干擾，也造成近似的比例關(guān)系越來(lái)越偏離實(shí)際，使得測量值與實(shí)際值存在一定的偏差！

 

2．3儀表選擇不合理導致相對誤差

儀表的絕對誤差是測量值減真實(shí)值之間的絕對值，儀表的固定誤差是其量程精度，對于相同的壓力條件，采用不同量程精度的壓力變送器誤差不同，用大量程的壓力變送器測量小壓力值會(huì )產(chǎn)生較大的誤差。對于一一臺精度為0· 075％的變送器其固定誤差為 0· 75Pa，也就是說(shuō)，測量IMPa的壓力時(shí)，該儀表的精度為0· 075％，而測量500kPa的壓力時(shí)，儀表的精度為0．巧％，而測量10kPa的壓力時(shí)，其精度只有 7 · 5％。說(shuō)明采用同一種壓力變送器，測量值越小，相對誤差越大，因此，儀表的不合理選型會(huì )導致測量誤差偏大。

 

2．4儀表引壓管路設計安裝不合理導致誤差

液化天然氣液位計測量壓力時(shí)須設置引壓管路，在安裝時(shí)差壓變送器引壓管取壓點(diǎn)與容器壁不能完全垂直、引壓管設置太長(cháng)或無(wú)傾斜度、儀表與引壓管路密封不嚴，存在壓力延緩現象，造成靜壓不平衡存在附加誤差，同時(shí)壓力變送器引壓管內介質(zhì)中含有氣體或液體時(shí)造成介質(zhì)密度變化引起測量值偏差。

一般情況下，測量液相壓力時(shí)，取壓口一般選擇在管線(xiàn)或設備的下側部位，以防止介質(zhì)中析出的氣泡進(jìn)人引壓管，引起測量的遲緩，但也不宜開(kāi)在最低部，以防沉渣堵塞取口。在環(huán)境溫度較低的地區，應在引壓管中部設置一防凍液盛裝設備，以防止如原油等液體介質(zhì)凝管造成壓力不準的現象。

 

2．5環(huán)境溫度變化導致儀表測量誤差

儀表設定的量程（=pgh)是以密度p不變?yōu)榛A，一些密度p隨溫度變化比較大的液體，當環(huán)境 溫度與被測處溫度差距比較大時(shí)或當容器內的介質(zhì)含有液相或氣相成分時(shí)，引壓管內液體密度p發(fā)生較大的變化，這時(shí)，二次儀表反應的示值與實(shí)際值就會(huì )有很大的誤差。

 

2．6流體長(cháng)時(shí)間壓力波動(dòng)現象造成檢測硬件受損

在壓力頻繁升降的條件下，隔離膜片及測量膜片受到壓差產(chǎn)生的交變應力的作用，使測量膜片的位移 Ad超過(guò)允許的范圍，特別是在實(shí)際壓力值比儀表量程的最大值還大的情況下，測量膜片受到的應力超出測量膜片的屈服極限伊，必然會(huì )產(chǎn)生變形甚至斷裂，導致儀表產(chǎn)生漂移，從而檢測到的壓力值不準或不能檢測。

 

2．7液化天然氣液位計零位調節不準導致誤差

儀表在安裝過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可以用零位調節的方法消除，液化天然氣液位計可在現場(chǎng)用手持通訊器或在儀表本體上直接確認零占 一旦零位調節不合理，壓力指示值與實(shí)際值完全不符，若對壓力變送器的示值不加以修正，將會(huì )導致較大的誤差。