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          液位計或體積計壓差測量的替代用途

          發表時間:2021-07-26 17:39【 閱讀量:-

            除了測量壓力以比較過程的不同部分,差壓變送器還可以測量液位、體積和流量。除了測量流體壓力外,壓力表還可用于確定其他幾個物理量。在工業中,壓力表可用于確定儲罐中的液位或計算通過管道的流體流量。


            液位計或體積計


            確定罐中液位的一種方法是使用差壓計。通常,這是通過將壓力傳感器的一端放置在儲罐底部并將另一端暴露在開放大氣中來實現的。它基本上測量罐底部的表壓。


            罐底施加的壓力也稱為靜水壓力。靜水壓力由下式控制:

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            其中ρ是液體的密度,g是重力加速度常數(地球上的9.81 m/s2或32.17 ft/s2),h是罐中液體的高度。請注意,這個方程根本沒有體積——薄而深的罐底部的靜水壓力是相同的,因為它是一個高度相同的非常大的罐。

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            使用標準的4-20 mA傳感器,工程師可以校準信號以對應于絕對高度(以英尺或米為單位)或“充滿百分比”,其中4 mA信號表示水箱已空,20 mA信號表示那個水箱是滿的。“%full”的好處是技術人員可以快速瀏覽顯示屏,了解“30%full”和“7米”。


            根據應用的不同,“充滿百分比”的測量可能比體積測量更有用。如果您擔心油箱溢出,更容易理解“30%滿”與“358加侖”相比,技術人員必須回憶或研究該特定油箱的尺寸。


            但是,對于某些應用,例如配料和混合,體積可能更有用。如果技術人員知道(或可以找到)罐的尺寸,則可以校準相同的標準4-20 mA傳感器以進行體積測量。


            流量計


            所有流體都從高壓區流向低壓區。任何曾經玩過水槍、松開未系緊氣球的末端或將塑料瓶留在熱車中的人都觀察到了這種效果。


            壓差測量可以使用相同的效果來確定有多少流體正在流動。壓差測量可沿管道放置。帶有小孔的板,稱為“臨界孔板”,放置在兩個傳感元件之間。通過管道的流量越高,臨界孔口的壓降就越大。


            在流體動力學中,伯努利方程和文丘里效應用于關聯流體速度、壓力、流動特性(層流和湍流)和管道(和臨界孔口)的尺寸。對這些方程的完整解釋超出了本文的范圍。


            好的流量計測量的關鍵是驗證臨界孔口直徑并確保它是流路中的最小直徑(最大極限)。盡管可以從流體動力學方程計算流量,但有時很難找到這些方程所需的所有參數。


            相反,流量總是可以根據可信賴的流量計計算,或者對于非危險液體,可以通過簡單的“桶”測試來計算,其中允許流體流入桶中并在其中稱重一個指定的時間來找到質量流量。


            差壓表是工業上常用的。除了測量壓力以比較過程的不同部分外,它們還可以測量液位、體積和流量,具體取決于它們的配置。事實證明,大多數表壓傳感器在技術上都是差壓表,但一側暴露于大氣壓力,而不是過程的另一部分。

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