1、液化天然氣液位計的特點及原理

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

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(zhǔn)因素

眾所周知，導(dǎo)致液化天然氣液位計不準(zhǔn)的因素除儀表量程、靈敏度、精度、線性度、靜壓特性、穩(wěn)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*二節(jié)中液化天然氣液位計的原理探討我們可以看出，測量儀表本身的結(jié)構(gòu)也會影響到儀表的測量精度。

1.導(dǎo)線；2．隔離膜片；3，充灌液；4．固定電*； 5．測量膜片；6．剛性絕緣體（陶瓷）；7．浮動膜片圖

 

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(shè)計誤差

從其使用原理上看，當(dāng)有差壓產(chǎn)生時，必然導(dǎo)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性關(guān)系。當(dāng)測量高壓差時，為滿足條件測量膜片設(shè)計較厚；而在測量微差壓時，膜片太厚則靈敏度降低，因此，在設(shè)計時考慮到制造因素，測量膜片必然不能滿足位移Ad遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其壁厚的條件，造成設(shè)計上的誤差。

 

2．2電源和電源線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*板被制作成了弧形，都沒有考慮邊緣電場的影響，產(chǎn)生的電場分布不均勻，從而使得膜片產(chǎn)生的位移Ad與電容量變化AC 偏離了近似的線性關(guān)系。而電源線路的不合理鋪設(shè)（如無接地線）必然會在電線橫截面外產(chǎn)生分布電容，對壓力變送器的平行板電場產(chǎn)生干擾，也造成近似的比例關(guān)系越來越偏離實際，使得測量值與實際值存在一定的偏差！

 

2．3儀表選擇不合理導(dǎo)致相對誤差

儀表的絕對誤差是測量值減真實值之間的絕對值，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，測量IMPa的壓力時，該儀表的精度為0· 075％，而測量500kPa的壓力時，儀表的精度為0．巧％，而測量10kPa的壓力時，其精度只有 7 · 5％。說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導(dǎo)致測量誤差偏大。

 

2．4儀表引壓管路設(shè)計安裝不合理導(dǎo)致誤差

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

一般情況下，測量液相壓力時，取壓口一般選擇在管線或設(shè)備的下側(cè)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，但也不宜開在*低部，以防沉渣堵塞取口。在環(huán)境溫度較低的地區(qū)，應(yīng)在引壓管中部設(shè)置一防凍液盛裝設(shè)備，以防止如原油等液體介質(zhì)凝管造成壓力不準(zhǔn)的現(xiàn)象。

 

2．5環(huán)境溫度變化導(dǎo)致儀表測量誤差

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

 

2．6流體長時間壓力波動現(xiàn)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(yīng)力的作用，使測量膜片的位移 Ad超過允許的范圍，特別是在實際壓力值比儀表量程的*大值還大的情況下，測量膜片受到的應(yīng)力超出測量膜片的屈服*限伊，必然會產(chǎn)生變形甚至斷裂，導(dǎo)致儀表產(chǎn)生漂移，從而檢測到的壓力值不準(zhǔn)或不能檢測。

 

2．7液化天然氣液位計零位調(diào)節(jié)不準(zhǔn)導(dǎo)致誤差

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