雙法蘭差壓變送器在工業(yè)自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)中系統穩定性，使用平面式雙法蘭差壓變送器對(duì)流量、壓差集中展示、液面實力增強、介面進(jìn)行測(cè)量是很普遍的，尤其對(duì)高粘度介質(zhì)的流量和液面的測(cè)量使用更為廣泛探索創新，本單位就使用了大量的平面式法蘭差壓變送器來(lái)測(cè)量重介質(zhì)的液面和流量帶來全新智能，但在使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。

 主要問(wèn)題在使用大直徑的平面式法蘭差壓變送器時(shí)新產品，在檢測(cè)范圍的初始段（約15%以內(nèi)）和檢測(cè)范圍的終段（約85%以上）呈現(xiàn)出不同程度的非線性問(wèn)題去完善。在小量程的液位檢測(cè)時(shí)非線性問(wèn)題體現(xiàn)的尤為嚴(yán)重，故而無(wú)法使用長遠所需。當(dāng)時(shí)解決方案采用小直徑的平面式雙法蘭差壓變送器脫穎而出，問(wèn)題得到了一些緩解，但只是非線性區(qū)域縮小了生產創效， 但沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題結構。對(duì)于小量程的液位檢測(cè)問(wèn)題， 無(wú)奈之下， 采用了更換檢測(cè)方式（采用通用差壓變送器）解決了檢測(cè)過(guò)程中的非線性問(wèn)題能力建設， 但是由于引壓系統(tǒng)易阻塞等問(wèn)題在檢測(cè)過(guò)程中故障頻發(fā)且數(shù)據(jù)的可靠性仍不如人意模樣。經(jīng)單位許多工程技術(shù)人員在長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)工作中的觀察及對(duì)在液位檢測(cè)時(shí)平面式雙法蘭差壓變送器檢測(cè)性的深入解讀，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)服務，下面就對(duì)用平面雙法蘭式差壓變送器測(cè)液面的經(jīng)驗(yàn)狀態， 如：檢測(cè)的非線性、於堵等問(wèn)題的解決指導，闡述一下分析和做法廣泛認同。

一、平面雙法蘭式差壓變送器測(cè)液面的檢測(cè)原理

       平面式雙法蘭差壓變送器測(cè)液面的垂直式安裝方案如圖1 所示流動性， 這是一種常規(guī)的安裝方式鍛造，也是一般儀表使用說(shuō)明書(shū)中提供的安裝方案。

圖1 常規(guī)垂直安裝方案

Fig.1 Conventional vertical installation

由液體靜力學(xué)可知持續創新，以P0為基本感壓面感受的壓力將隨著液位高度的變化而變化改善，其關(guān)系式為

P0=HX ρg （1）

由式（1）可知，P0感受的壓力與液位的高低變化呈線性關(guān)系協調機製，因此只要檢測(cè)出壓力P0

即可得知工藝設(shè)備內(nèi)部的實(shí)際液位高度信息化。工藝設(shè)備內(nèi)部液位的實(shí)際檢測(cè)運(yùn)算如下：

以上描述的是平面法蘭式差壓變送器進(jìn)行液位檢測(cè)的推導(dǎo)過(guò)程，同樣也是差壓式變送器檢測(cè)液位的基本原理實踐者。

二取得明顯成效、圓形膜片的感壓過(guò)程

       平面式雙法蘭式差壓變送器一般是由2 個(gè)圓形感壓膜片組成，分別去感受儀表正壓側(cè)和負(fù)壓側(cè)的壓力數據，對(duì)圓形感壓膜片的過(guò)程進(jìn)行分析設計，即可得到合理的感壓過(guò)程的結(jié)論。圖2 所示為感壓膜片的簡(jiǎn)圖改進措施。膜片感壓過(guò)程的基本公式為：

      感壓法蘭側(cè)視圖                        感壓法蘭正視圖

圖2 感壓法蘭簡(jiǎn)圖

Fig.2 Shock flange diagram

式中：P 為圓形金屬膜片實(shí)際感受的壓強(qiáng)就此掀開；H 為圓形感壓膜片的直徑， 同時(shí)也是液面從0～H 的液位高度今年；S 為感壓膜片的表面積穩步前行；ρ 為被測(cè)介質(zhì)的密度；g為重力加速度動手能力。

式（9）表明了圓形感壓膜片的感壓過(guò)程是非線性的逐步改善， 它是隨著感壓膜片浸入液體中的深度變化（線性）感壓膜片的感壓面積在做著非線性的變化，圖3 所示為液位變化與感壓的關(guān)系曲線提升。

圖3 液位變化與感壓的關(guān)系曲線

Fig.3 Relationship between liquid level change and sensory

三大大提高、平面式雙法蘭差壓變送器進(jìn)行液位檢測(cè)的3 種安裝方案

3.1 平面式雙法蘭變送器的垂直安裝方案

      如圖4 是一種由產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)提供的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)安裝方式，此種安裝方式比較常見(jiàn)研究成果，現(xiàn)在一般企業(yè)在使用平面式雙法蘭變送器測(cè)量液面（介面）時(shí)還是多用此種安裝方案取得了一定進展，容器內(nèi)的液位水平面與平面式雙法蘭變送器的圓形感壓膜片呈垂直的90°夾角，故又被稱之為平面式雙法蘭變送器測(cè)量液面（介面）的垂直安裝方案。

圖4 垂直安裝方案示意圖

Fig.4 Vertical installationscheme

       在圖4 中增多，液體壓力作用在垂直安裝的正壓側(cè)圓形感壓膜片的表面上活動上，作用在垂直安裝的負(fù)壓側(cè)圓形感壓膜片表面上的壓力，起初是容器內(nèi)的氣體壓力進一步推進，隨著液位的上升導向作用，負(fù)壓感壓膜片表面上的受壓隨著被液體的逐漸浸沒(méi)也進(jìn)入了非線性模式，平面式雙法蘭液位變送器檢測(cè)的基本運(yùn)算為P＋的感壓運(yùn)算：

       由式（13）可得到平面雙法蘭變送器測(cè)量液面（介面）垂直安裝方案的感壓曲線應用的選擇，圖5 所示為垂直安裝方案液位變化與差壓的關(guān)系曲線十大行動。（注：通常正壓法蘭的感壓直徑與負(fù)壓法蘭的感壓直徑是相等的）

圖5 垂直安裝方案液位變化與差壓的關(guān)系曲線

Fig.5 Relationship between the change of liquid level

and differential pressure in vertical installation scheme

3.2 平面式雙法蘭變送器的下傾式安裝方案

      為提高測(cè)量的精度，改善檢測(cè)的非線性和提高可靠性背景下，減少故障綜合措施，取重介質(zhì)污物堆積和粘稠附著物體測(cè)量帶來(lái)的影響。我們采用了如圖6 所示的測(cè)量安裝方案等特點。

圖6 下傾式安裝方案

Fig.6 Downpour installation scheme

       由于法蘭的感壓面與容器內(nèi)的被測(cè)液面呈一定的夾角建言直達，故稱之為下傾式安裝方案多種。這種安裝方案使H+0（H-0）的有效高度（感壓距離）縮短了將進一步，根據(jù)測(cè)量感壓公式式（13）得知，當(dāng)H+0縮短后發展成就，式（13）中部分的數(shù)值將會(huì)變小成就，這樣一來(lái)儀表的測(cè)量零點(diǎn)（或感壓膜的下部）便會(huì)向感壓膜片的中心線靠攏，感壓運(yùn)算如下：

依據(jù)式（14）開展面對面，我們得到了如圖7 所示垂直安裝方案液位變化與差壓的關(guān)系曲線系統，式（14）感壓公式中部分的數(shù)值變小，使測(cè)量中非線性段占全量程的百分比也小了進一步提升，提高了全量程檢測(cè)的契合度空間廣闊。

圖七

3.3 平面式雙法蘭變送器的水平式安裝方案

為了*解決平面式雙法蘭變送器測(cè)量液面（介面） 的非線性問(wèn)題及在小范圍的測(cè)量中無(wú)法正常使用的問(wèn)題，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員的研討改革創新，我們提出了第三種測(cè)量安裝方式即水平式安裝方案知識和技能， 如圖8所示。

圖8 水平式安裝方案簡(jiǎn)圖

Fig.8 Horizontal installation scheme

       這種安裝方式由于感壓膜片的平面與容器內(nèi)被測(cè)介質(zhì)的水平面是平行的且在同一平面新模式，故稱之為水平安裝方案實現。由感壓公式式（13）得知，當(dāng)H+0不再變化時(shí)組織了，也就是說(shuō)感壓膜片的感壓面積不再隨液位浸沒(méi)的變化而變化時(shí)服務體系，式（13）中的正壓部分和負(fù)壓

片的感壓斜率為零，所以非線性部分的變化率也為零紮實，故爾效高化，這種測(cè)量安裝方式不存在非線性的問(wèn)題，使儀表的全量程的測(cè)量精度有了*的改觀。同時(shí)發展機遇，感壓膜片所在的水平面即為儀表測(cè)量的感壓零點(diǎn)長效機製，這樣就解決了測(cè)量零點(diǎn)界面不清晰，儀表輸出零點(diǎn)不易確定的問(wèn)題全技術方案，感壓運(yùn)算如下：

       這種水平測(cè)量安裝方案從根本上*解決了常規(guī)測(cè)量安裝方式分享、垂直測(cè)量安裝方案和下傾測(cè)量安裝方案中原本存在的諸多問(wèn)題，使測(cè)量采樣更趨合理信息化，所以適用于各種測(cè)量范圍和介質(zhì)的液面及介面的測(cè)量方式之一， 液位變化與差壓的關(guān)系曲線如圖9 所示，*解決了檢測(cè)中出現(xiàn)的非線性問(wèn)題新型儲能。

圖九

四創新能力、三種安裝方案的使用分析

4.1 三種安裝方案感壓過(guò)程分析在相同的量程范圍下，使用同一種平面式雙法蘭變送器測(cè)量液面（參數(shù)相同）的情況下得到分析結(jié)果如表1 所示範圍。

4.2 使用維護(hù)點(diǎn)

4.2.1 平面式雙法蘭變送器的垂直安裝方式的點(diǎn)適用于一般測(cè)量精度要求不高的大測(cè)量范圍的場(chǎng)合，當(dāng)液位檢測(cè)范圍與法蘭感壓膜片直徑的比值較小時(shí)空間廣闊，儀表在低量程區(qū)間和高量程區(qū)間的線性都會(huì)比較差至關重要，在儀表測(cè)量范圍比較小時(shí)（如檢測(cè)范圍較小的情況時(shí)）且測(cè)量精度要求較高時(shí)，由于其非線性段占測(cè)量范圍的百分比數(shù)值較大服務品質，就會(huì)從儀表的測(cè)量初始段及的末尾段的發生，會(huì)有很大的一段區(qū)間出現(xiàn)非線性誤差，這個(gè)誤差是無(wú)法修正的影響，所以測(cè)量的結(jié)果也就不是那么盡如人意新的動力。式（13）中的第二部分是當(dāng)液面越過(guò)了H+0高度后膜片的感壓面積不再發(fā)生變化的一段，這段為感壓的線性段發展契機，在這段中廣泛關註， 感壓膜片的受力雖仍為正弦性， 但膜片的水平中心線的上下兩側(cè)是*對(duì)稱的發力，所以膜片上下兩部分的平均受力正好為膜片水平中心線上的受力優勢領先，故當(dāng)ΔHmax＞H0時(shí)則取膜片面積上的平均受力即可。當(dāng)測(cè)量介質(zhì)不清潔且粘稠易凝并含有較多的介質(zhì)時(shí)持續創新，垂直安裝方式不論是大范圍的還是小范圍的測(cè)量都不會(huì)獲得令人滿意的測(cè)量結(jié)果改善。在我們的多次檢修中發(fā)現(xiàn)，粘稠介質(zhì)和雜質(zhì)會(huì)附著在感壓膜片的表面喜愛，改變了感壓膜片的表面張力重要的角色，改變了力的傳遞的大小，時(shí)間長(zhǎng)久附著在感壓膜片表面的雜質(zhì)還會(huì)固化或附著在感壓膜片上（一般是感壓膜片的下部附著物較多）向好態勢， 使儀表的測(cè)量出現(xiàn)明顯的偏差（一般儀表指示偏低）平臺建設。目前服務機製，為克服以上的問(wèn)題各使用單位一般采用加溫的防冷凝，加沖洗液的方式防雜質(zhì)堵塞使用。但當(dāng)壓力傳遞通道沒(méi)有堵到一定程度時(shí)大幅拓展，沖洗液起不到明顯的作用，雜質(zhì)依舊附著或堆積在膜片的下半部更加堅強，垂直安裝方案所示的正壓入口處與時俱進，這種安裝方案同時(shí)還存在測(cè)量的零點(diǎn)界面不清楚的問(wèn)題。于是初步建立，我們根據(jù)實(shí)踐采用了下傾式取壓安裝方案綜合運用。

4.2.2 平面式雙法蘭變送器的下傾式取壓安裝的點(diǎn)

下傾式取壓安裝方式使H+0（H-0）的有效高度（感壓距離）縮短了，提高了測(cè)量的精度改善檢測(cè)的非線性和提高可靠性的方法，降低了重介質(zhì)污物在取壓口堆積的可能性實事求是， 和粘稠附著物體測(cè)量帶來(lái)的影響，提高了全量程檢測(cè)的契合度和可靠性落到實處。

 下傾式取壓使導(dǎo)壓管中的重介質(zhì)污物自然滑落入容器中服務水平，不易在導(dǎo)壓管內(nèi)產(chǎn)生污物堆積，方便了介質(zhì)交換技術創新。同時(shí)由于法蘭面有一定的傾斜角度給附著物在法蘭面的附著帶來(lái)了一定的困難處理方法。當(dāng)選擇合適的導(dǎo)管長(zhǎng)度時(shí)熱傳遞和介質(zhì)交換會(huì)使附著物（或冷凝物）液化。這樣就基本上解決了重質(zhì)污物的堆積堵塞和冷凝堆積的問(wèn)題增多。這種測(cè)量安裝方案一般適用于大測(cè)量范圍的液位測(cè)量活動上。但是測(cè)量效果只是相對(duì)垂直式安裝有所改善有望，但并沒(méi)有從根本上解決非線性和測(cè)量零點(diǎn)不清晰的問(wèn)題進一步推進。

4.2.3 平面式雙法蘭變送器的水平安裝的點(diǎn)

      為了解決小范圍的測(cè)量存在的非線性和測(cè)量零點(diǎn)界面不清的問(wèn)題，提出了水平安裝方案方案，這種安裝方案中應用的選擇，由于感壓膜片的感壓平面與容器內(nèi)被測(cè)介質(zhì)的水平面基本是平行的，感壓膜片的感壓過(guò)程是積的左右，沒(méi)有漸浸過(guò)程創新延展，故這種測(cè)量安裝方案不存在非線性的問(wèn)題，推論結(jié)果表明長期間，儀表在全量程范圍內(nèi)的測(cè)量精度有了*的改觀基本情況。同時(shí)，感壓膜片所在的水平面即為儀表測(cè)量的感壓零點(diǎn)高端化，這樣就解決了測(cè)量零點(diǎn)界面不清晰力量，儀表輸出零點(diǎn)不易確定的問(wèn)題，同時(shí)也增加了檢測(cè)的反應(yīng)靈敏度提單產。

五深入實施、實(shí)際應(yīng)用

本廠使用平面法蘭式差壓變送器的情況：
例1 我廠的催化裂化裝置中的容6至關重要， 容7 液面原使用通用的差壓變送器進(jìn)行測(cè)量， 故障頻發(fā)效果，每天要打沖洗油清掃導(dǎo)壓系統(tǒng)有所應，很不理想，經(jīng)分析多為采樣系統(tǒng)合作關系。后采用平面式雙法蘭差壓變送器著力提升，縮短了介質(zhì)的引出（導(dǎo)壓）距離，采用標(biāo)準(zhǔn)的垂直安裝方案（由于容6傳遞，容7 的測(cè)量范圍很大均在10000mm 左右重要意義；），經(jīng)試驗(yàn)證明效果很理想更加廣闊，大大地降低了故障發(fā)生率規劃，同時(shí)也降低了儀表工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

 例2 在催化裂化裝置的塔三底液位及總進(jìn)料的流量檢測(cè)中原均使用了通用的差壓變送器可以使用，故障頻發(fā)進入當下，經(jīng)分析也多為采樣系統(tǒng)的問(wèn)題，后采用平面式雙法蘭差壓變送器效高化，雖解決了引壓系統(tǒng)頻繁阻塞的問(wèn)題新體系，但出現(xiàn)了檢測(cè)數(shù)據(jù)的非線性問(wèn)題，為了解決非線性問(wèn)題創造，我們引入了水平式安裝方案（塔三底液位的測(cè)量范圍在850 mm 左右）不難發現，改造后，現(xiàn)已運(yùn)行了數(shù)年故障率低設備製造， 改造一年后將伴熱取消發展需要，效果依舊很好，別是在冬季相對簡便，儀表工的工作量有了大幅的下降重要組成部分。