差压式液位计计算公式
过程控制工程设计—节流装置、调节阀与差压液位计的计算
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4
节流装置流速方程 式中
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5
节流装置流量方程（实际中）
式中，c为考虑实际因素引入的一个系数，它 是管道尺寸、孔板取压方法和雷诺数的函数。
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第一节 节流装置的计算
一、节流装置计算的基本公式及取压方法
1.节流装置原理和基本公式
Qh 0.01252d2
p
1
[m3/h](工作状态)
G h0.01252d2 p1 [kg/h](工作状态)
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第一节 节流装置的计算
2.常用取压方法
IV III II I I II III IV
I～I为角接取压法 II～II为1’’法兰取压法 III～III所示即为理论取压法 IV～IV即为径距取压法
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第一节 节流装置的计算
二、计算中有关参数的确定 P191；1.6；2；2.5； 3.2；4；5；6.3；8乘以10n，n为任 意正整数。
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v 已知角接取压孔板 ，取压方式为角接取压 v 被测介质为水，工况条件如下： v 常用流量(t/h) 45 v 管道内径(mm) 100 v 粘度(Pa.s) 0.000797 v 最大差压(kPa) 90.7029 v 开孔直径比(β) 0.50219 v 求™ 压：力损失(kPa)
™ 雷诺数(ReD)
应力成正比, 其粘度保持恒定与 剪切速率无关。
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非牛顿型流体
不服从牛顿摩擦定律的流体。一般粘性较 大，且随着流动速度而变化。例如石灰乳、泥 浆、污水和许多高分子溶液等。
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第二节 调节阀流通能力的计算
一、调节阀C值计算公式 见P197
Q AF P1 P2
差压液位计量程、迁移量计算与安装
谢谢
高的硅油； 而对于超过250℃的常压工况，需要考虑高温硅油； 而在负压或者真空，并且操作温度超过190℃的工况，就需要特别注
意了。
一、差压液位计的迁移
3、变送器的“硅油” 3.2、硅油气化，慎重选择连接形式 对于操作温度超过300℃的工况，我们一般不建议使用法兰膜片测 量的方式，无论是可修理式焊接还是全焊接式。
工艺温度超过300℃，就会引起硅油膨胀，当超过硅油的蒸气压点， 硅油就发生蒸发。可考虑导压管或者磁致伸缩液位计。
对于真空高温应用场合，不推荐使用毛细管远传方式。因为毛细管会 随环境温度的升高，而引起变送器的响应时间延迟。建议使用全焊接 直连法兰型。
如果是190℃以内的真空和负压的工况下，选用毛细管在安装时，必 须保证变送器去最低取压嘴位置在同一水平或低于最低取压嘴。并且 ，在选型时要注意，毛细管长度要大于上下法兰间距至少1米。
三、差压液位计的安装
➢ 对于在正常工况下液体密度有明显变化时，不宜 选用差压式仪表；
➢ 腐蚀性液体、结晶性液体、粘稠性液体、易气化 液体、含选浮物液体宜选用平法兰式差压仪表；
➢ 高结晶的液体、高粘度的液体、结胶性的液体、 沉淀性的液体宜选用插入式法兰差压仪表；
➢ 以上被测介质的液面，如果气相有大量冷凝物、 沉淀物析出，或需要将高温液体与变送器隔离， 或更换被测介质时，需要严格净化测量头的，可 选用双法兰式差压仪表。
• 用差压式仪表测量锅炉汽包液面时，应采用温度 补偿型双室平衡容器。
三、差压液位计的安装
注意事项：
• 安装场所冲击与振动
➢ 智能差压变送器和压力变送器在出厂设计上是可 以承受一定的冲击振动的。但也应当尽量安装在 无振动或振动小的场所。
• 安装场所环境温度条件
差压式液位计计算公式
差压式液位计计算公式h=(P-P0)/ρg其中h表示液位的高度（单位为米）；P表示液体在液位高度处的总压力（单位为帕斯卡，Pa）；P0表示液体在容器底部的压力（单位为帕斯卡，Pa）；ρ表示液体的密度（单位为千克/立方米，kg/m³）；g表示重力加速度（单位为米/秒的平方，m/s²）。
公式中的P-P0表示液体在液位高度上方的压力和底部的压力的差值。
这个差值正比于液体所产生的静压力，也就是液体的重力作用。
公式中的ρg表示液体的重力作用。
由于液体的密度ρ和重力加速度g都是常量，所以液体的重力作用也是个固定值。
通过测量液体在液位高度处和底部的压差，并与液体的重力作用进行比较，可以计算出液位的高度h。
需要注意的是，公式中的压力单位必须保持一致，一般都使用国际单位制（SI）中的帕斯卡（Pa）。
在实际应用中，为了提高测量的精确度，需要考虑液体的密度和重力加速度的变化。
有些应用场景中，液体的密度可能会发生变化，比如温度变化会导致液体密度的变化。
此时需要对液体的密度进行校正。
重力加速度在不同地点也有不同的值，因此在不同地点使用差压式液位计时，需要考虑当地的重力加速度的值。
此外，差压式液位计还可以根据测量原理的不同分为两类。
一种是利用波浪管原理的差压式液位计，另一种是利用气动波浪管原理的差压式液位计。
两者的测量原理有一些细微的差别，但基本的计算公式都是相同的。
综上所述，差压式液位计计算液位的公式是通过测量液体静压力的差值来计算液位的高度。
公式中考虑了液体的压力差、液体的密度和重力加速度。
在实际应用中，还需要根据具体的情况进行校正和修正。
差压液位计量程、迁移量计算与安装
三、差压液位计的安装
➢ 对于在正常工况下液体密度有明显变化时，不宜 选用差压式仪表；
➢ 腐蚀性液体、结晶性液体、粘稠性液体、易气化 液体、含选浮物液体宜选用平法兰式差压仪表；
➢ 高结晶的液体、高粘度的液体、结胶性的液体、 沉淀性的液体宜选用插入式法兰差压仪表；
➢ 以上被测介质的液面，如果气相有大量冷凝物、 沉淀物析出，或需要将高温液体与变送器隔离， 或更换被测介质时，需要严格净化测量头的，可 选用双法兰式差压仪表。
三、差压液位计的安装
• 腐蚀性液体、粘稠性液体、结晶性液体、熔融性 液体、沉淀性液体的液面在测量精度要求不高时 ，宜采用吹气或冲液的方法，配合差压变送仪表 进行测量。
• 对于在环境温度下，气相可能冷凝、液相可能汽 化，或气相有液体分离的对象，在使用普通差压 仪表进行测量时，应视具体情况分别设置冷凝容 器、分离容器、平衡容器等部件，或对测量管线 保温、伴热。
• 用差压式仪表测量锅炉汽包液面时，应采用温度 补偿型双室平衡容器。
一、差压液位计的迁移
3、变送器的“硅油” 3.3、硅油比重与液位测量量程的计算关系 我们在计算单、双法兰的量程时，必须考虑到不同厂家不同的硅油比重 。以下是具体的计算公式：
公式一：双法兰液位变送器（负迁移安装） XD_SCALE_0%= —（硅油密度×9.8×法兰间距） XD_SCALE_100%= （介质密度-硅油密度）×9.8×法兰间距
工艺温度超过300℃，就会引起硅油膨胀，当超过硅油的蒸气压点， 硅油就发生蒸发。可考虑导压管或者磁致伸缩液位计。
对于真空高温应用场合，不推荐使用毛细管远传方式。因为毛细管会 随环境温度的升高，而引起变送器的响应时间延迟。建议使用全焊接 直连法兰型。
如果是190℃以内的真空和负压的工况下，选用毛细管在安装时，必 须保证变送器去最低取压嘴位置在同一水平或低于最低取压嘴。并且 ，在选型时要注意，毛细管长度要大于上下法兰间距至少1米。
差压式液位计选型与应用
差压式液位计选型与应用摘要：差压式液位计设计与选型依据，介绍几种常用几种差压式液位计的种类，并详细介绍其工作原理和安装过程中需要注意的事项。
在工业过程生产中，如石化、化工、电力等行业，经常要对生产过程中存储在容器设备内物料进行物位检测，以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算；了解物位是否在规定的范围内，以便使生产过程正常进行，保证产品质量和安全生产。
物位是指贮存容器或工业生产设备里的液体、粉粒状固体或互不相溶的两种液体间由于密度不等面形成的界面位置。
一般将液位、料位、界面统称为物位。
对物位进行测量的仪表被称为物位检测仪表。
由于被测对象种类繁多，检测的条件和环境也有很大差别，所以物位检测的方法有多种多样，以满足不同生产过程的测量要求。
按工作原理分类，物位测量仪表有直读式、差压式、浮力式、电学式、超声波式、雷达、放射性等。
1、设计与选型HG/T20507-2014 自动化仪表选型设计规范中规定液位和界面测量宜选用差压式仪表。
当不满足要求时，可选用电容式、射频导纳式、雷达式、电阻式（电接触式）、声波式、浮筒式仪表、浮子式仪表（浮子式仪表包括伺服式、钢带式、磁致伸缩式、磁性浮子式、杠杆式）、静压式、核辐射式、外测式等仪表。
液位连续测量，宜选用差压式变送器。
差压式变送器的选型应符合下列要求： 1 对于结晶性液体、黏稠性液体、易气化液体、腐蚀性液体、含悬浮物液体的液位测量宜选用平法兰式差压变送器。
2 在检测高结晶液体、高黏度液体、凝胶性液体、沉淀性液体的液位时，宜选用插入式法兰差压变远器。
3 用于测量腐蚀性液体、黏稠性液体、结晶性液体、熔融性液体、沉淀性液体的液位时，在测量精度要求不高时，可采用吹洗的方法，配合差压变送器进行测量。
4 当测量界面时，可选用差压式变送器，上部液面应始终高于上部取压口。
5 测量液位的差压变送器应带迁移机构，正、负迁移量应在选择仪表量程时确定。
6 正常工况下液体密度有明显变化时，不宜选用差压式变送器进行液位、界面测量。
差压式液位计的原理
差压式液位计的原理
1.帕斯卡定律
帕斯卡定律是流体静力学的基本原理，它表明在封闭的流体中，增加的压力将被等量传递到所有方向。
换句话说，一个封闭容器中的压力是均匀分布的。
2.静压力
液体在重力作用下会产生静压力，静压力与液体的密度、液面上方所受压力的面积以及液位高度有关。
通过帕斯卡定律，可以确定液面上方的压力。
3.压力差
差压式液位计通过测量液体表面与大气之间产生的压力差来确定液位的高低。
它有两个接口：一个连接至测量容器内部的液体，另一个连接至大气。
液体表面上方的压力较低，而液体表面下方的压力较高，两者之差即为压力差。
4.压力传感器
5.液体密度
6.液位计算
差压式液位计的优点是测量范围广，可以适用于不同的液体；同时由于不需要直接接触液体，因此可以在腐蚀性和高温高压的环境中使用。
然而，它也存在一些局限性，例如液体的密度变化会导致测量结果的误差，而且对于粘稠液体的测量较为困难。
总结：差压式液位计通过测量液体表面与大气之间产生的压力差来确定液位的高低。
其原理基于帕斯卡定律和液体静力学原理。
压力传感器将压力转换为电信号，并通过校准和公式计算得到液位高度。
这种液位计可以广泛应用于不同的液体，但需要准确地知道液体的密度。
差压式液位计工作原理
差压式液位计工作原理
1.差压式液位计工作原理
差压式液位计是利用容器内的液位改变时、由液柱产生的静压也相应变化的原理工作的，如图3一18(a)所示。
对密闭贮植或反应雄，设底部压力为P，液面上的压力为P3液位高度为H，则有:
P=P3+Hpg(3一11) 式中:p为介质密度;g为重力加速度.
由式((3一1”可得:
△P= P一P3= Hpg(3一12) 通常被测介质的密度是已知的，压差△P与液位高度H成正比.侧出压差就知道被测液位高度。
当被测容器敞口时.气相压力为大气压，差压计的负压室通大气即可，此时也可用压力计来侧量液位。
若容器是密闭的.则需将差压计的负压室与容器的气相相连接。
液氮液位 差压式
液氮液位差压式
差压式液氮液位计是一种通过测量液氮容器内部的压力差来确定液氮液位的仪器。
它通常由两个压力传感器组成，一个位于液氮容器的底部，另一个位于容器的顶部。
当液氮液位发生变化时，底部和顶部的压力传感器之间的压力差也会发生变化。
通过测量这个压力差，就可以计算出液氮的液位高度。
差压式液氮液位计具有测量精度高、响应速度快、适用范围广等优点。
它可以用于各种规格和形状的液氮容器，并且可以在不同的温度和压力条件下工作。
然而，差压式液氮液位计也存在一些缺点，例如需要在液氮容器上开孔安装传感器，可能会对容器的密封性造成影响；另外，传感器的精度和稳定性也会影响测量结果的准确性。
在选择差压式液氮液位计时，需要考虑到具体的应用场景和要求，以及仪器的性能和价格等因素。
同时，还需要注意仪器的安装和使用方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。
差压式液位计迁移
差压式液位计迁移
一、无迁移
将差压变送器的正、负压室与容器的取压点安装在同一水平面上
被测介质的密度为ρ，重力加速度为g，则ΔP=PB-PA=ρgh+(PA)-(PA)=ρgh；
如为敞口容器，PA 为大气压力，ΔP=PB=ρgh，由此可见，如果差压变送器正压室和取压点相连，负压室通大气，通过测B点的表压力就可知液面的高度。
二、正迁移
在实际测量中，变送器的安装位置往往与最低液位不在同一水平面上。
当H=0时，ΔP=ρgh1，在变送器正压室存在一静压力，使其输出大于4mA。
当H=Hmax时，ΔP=ρgH+ρgh1，变送器输出也大于20mA，因此，也必须把ρgh1这段静压力消除掉，这就是正迁移。
三、负迁移
当H=0时,ΔP =-ρ1gH,在差压变送器的负压室有一静压力ρ1gH,使差压变送器的输出小于4mA。
当H=Hmax时，ΔP=(ρ-ρ1)gHmax,实际工作中ρ1»ρ,故在最高液位时，负压室的压力也大于正压室的压力，使仪表输出仍小于实际液面所对应的仪表输出。
这样就破坏了变送器输出与液位之间的正常关系。
为了使仪表输出和实际液面相对应，就必须把负压室引压管线这段H液柱产生的静压力ρ1gH消除掉，就要对差压变送器负迁移,ρ1gH就是迁移量。
过程控制工程设计—节流装置调节阀与差压液位计的计算
第二节 调节阀流通能力的计算
一、调节阀C值计算公式 见P197
过程控制工程设计—节流装置调节阀 与差压液位计的计算
第二节 调节阀流通能力的计算
v 调节阀C的具体计算公式
➢ 液体介质C值的计算
1)计算时所需数据 C值计算步骤
➢ 气体介质C值的计算
过程控制工程设计—节流装置调节阀 与差压液位计的计算
牛顿型流体（水和油） 牛顿型流体是理想粘性流体的最佳实例。它
仅仅决定于温度和压力。 由图可知，牛顿型流体的 剪切速率 与剪切
应力成正比, 其粘度保持恒定与 剪切速率无关。
过程控制工程设计—节流装置调节阀 与差压液位计的计算
非牛顿型流体
不服从牛顿摩擦定律的流体。一般粘性较 大，且随着流动速度而变化。例如石灰乳、泥 浆、污水和许多高分子溶液等。
(mmH2O)
16000,20000
静压(MPa) 0.05
2.5
6.4,16,32
6.4,16,32
过程控制工程设计—节流装置调节阀 与差压液位计的计算
第一节 节流装置的计算
3.被测介质重度刻度流量的确定 4.气体压缩系数Z 5.雷诺数 6.被测介质粘度 7.材料的膨胀校正系数 8.被测介质的膨胀校正系数 9.节流装置的永久压力损失
v 据此可知一台 C 为 20 的调节阀，当阀两端差压 为 0.1MPa 时，流过阀门的水流量为 20m3/h。
过程控制工程设计—节流装置调节阀 与差压液位计的计算
第二节 调节阀流通能力的计算
v 调节阀C值的计算
国际电工委员会(IEC)公布的方法需满足下列条件：
流体必须是牛顿型不可压缩流体(液体)和可压缩流体(气体、蒸汽)， 不适用于非牛顿型不可压缩流体及其与其他流体混合的流体。
差压液位计量程迁移量计算与安装
差压液位计量程迁移量计算与安装差压液位计是一种常用的液位测量设备，它通过测量液体上下两点之间的压力差来确定液体的高度，从而实现液位的测量。
然而，在实际应用中，差压液位计受到一些因素的影响，可能会引起测量的偏差，这就需要进行计量程迁移量的计算和安装。
差压液位计量程迁移量是指在设计规定的计量范围内，由于压力传感器的零点漂移或灵敏度漂移等因素引起的测量误差。
一般来说，差压液位计的制造商会提供测量误差公式和参数，我们可以通过计算来获得测量误差的具体数值。
计算差压液位计的计量程迁移量需要确定以下参数：1.所测介质的密度；2.所测介质的静压；3.差压液位计的灵敏度。
首先，根据所测介质的密度和液体高度差来计算所测介质的静压。
静压可以通过以下公式计算：静压=密度*g*液体高度差其中，密度是介质的密度，g是重力加速度（一般取9.8m/s²），液体高度差是差压液位计所测液体的高度差。
然后，根据差压液位计的灵敏度和静压来计算计量程迁移量。
计量程迁移量可以通过以下公式计算：计量程迁移量=静压/灵敏度最后，根据计量程迁移量的大小来选择合适的差压液位计。
通常情况下，我们会选择一个具有较大计量程的差压液位计，以确保在正常测量范围内的测量精度。
在安装差压液位计时，需要注意以下几个方面：1.安装位置：差压液位计的上端安装在被测介质的高位侧，下端安装在被测介质的低位侧。
为了减小测量误差，应避免在液体高位侧出现气体泡沫或颗粒物。
2.安装方式：差压液位计可以采用悬挂式安装或顶装式安装。
悬挂式安装适用于液体介质的流动性较好的场合，顶装式安装适用于液体介质的流动性较差的场合。
3.密封性：安装差压液位计时，应确保密封性良好，避免介质泄漏或外界杂质的进入。
总之，计算差压液位计的计量程迁移量并进行正确安装是确保液位测量精度的关键。
只有在正确计算了计量程迁移量并且严格按照要求进行安装，才能获得准确可靠的液位测量结果。
差压液位计迁移计算
差压液位计安装如图所示:
密度1为ρ1,为充装介质密度,密度2为ρ2,为物料密度,H为测量高度.
注意事项:
1.变送器的安装位置与其测量量程没有关系(在适当的正负取压口之间),变送器上移或下
移不影响它测量的量程.它的迁移量为-ρ1gH,量程为-ρ1gH----(ρ1-ρ2)Gh,单位为kpa.
2.正负压侧的毛细管长度应该有所实际,以为过长将会引起测量的迟滞,压力的变化引到
变送器的时间将会变长,具体长度应该根据实际位置来决定,一般来说,变送器的安装位置与正压取压口相水平,所以正压侧毛细管差不多是1m即可.
3.在测量黏度大,易结晶,易气化的物料时应该使用带毛细管的差压变送器,因为用别的表
还要进行保温拌热,成本会增加,带毛细管的变送器能减少成本.
4.变送器的安装位置不宜高出负压取压口太多,如果太多,正压侧承受负压,越高,其负压
承受越大,则会吸引负压侧,大的负压会使负压侧受损,所以安装时不要高出负压取压口,
在正负取压口之间任何位置都不会影响它测量的结果,最好与正压取压口水平.
5.迁移的方法:①计算迁移:根据仪表规格书获得介质的密度等数据,通过计算得到需要迁
移的数值.②实际迁移:打开正负压取压法兰对空,此时如果将正负法兰水平放置,应该显示为0.当在实际测量位置将正负取压法兰口对空,仪表表头显示的数据即为要迁移的数值.例如,对空时表头显示为-10kpa,则需要迁移的值为为10kpa .将零点迁移到-10kpa,此时表头显示应该为0即可.如果测量量程为30kpa,则表的量程应该改为-10kpa到20kpa ,量程依然为30kpa.。
调试差压式液位计零点迁移
调试差压式液位计零点迁移作者简介：柳北剑（1987—）江苏徐州⼈，从事化⼯⾏业12年，曾多次参与建⼚及原始开车，实战经验较为丰富，⽬前就职于江苏威名⽯化，任⼯程师职位。
联系⽅式：所谓零点迁移,就是为克服差压液位计在安装过程中,由于变送器取压⼝与容器取压⼝不在同⼀⽔平线或采⽤隔离措施后产⽣的零点偏移,⽽采取的⼀种技术措施。
在仪表施⼯的过程中，出于对设备安装位置和便于维护及⼯艺⼈员操作等⽅⾯的考虑，变送器不⼀定都能与取压点在同⼀⽔平⾯上；⼜如被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体，不能直接把介质引⼊变送器，必须安装隔离液罐，⽤隔离液来传递压⼒信号，以防被测仪表被腐蚀。
这时就要考虑被测介质和隔离液柱对测压仪表读数的影响。
为了消除安装位置或隔离液对测压仪表读数的影响，因此要进⾏零点迁移，差压变送器使⽤应注意可⽤量程，包含硅油迁移量，特别是对于⼩量程差压变送器。
零点迁移可分为三⼤类：⽆迁移、负迁移、正迁移。
⽆迁移举例：差压式液位计是通过液体对变送器正负压室上产⽣的差压来进⾏测量的，如果变送器的正、负压室与容器的取压点处在同⼀⽔平⾯上，H=0时，ΔP=0；即ΔP=P正-P负=ρgH，压⼒会随着液位的升⾼⽽呈线性变化。
如储罐内的液体密度为1.2，液位在0-4m范围内浮动，求变送器的量程。
解：根据公式：ΔP=P正-P负=ρgH满液位时：P1 =1.2×9.8×4=47.06Kpa空液位时：P1 =1.2×9.8×0=0Kpa满/空液位时：P2=0 Kpa变送器的量程为：0-47.06 Kpa：正迁移举例迁移举例：当差压变送器在液位基准⾯下⽅h处时，这个时候就需要做正迁移了。
如储罐内的液体密度为1.2，液位H在0-4m范围内浮动，h为1m,求变送器的量程。
解：根据公式：ΔP=P正-P负=ρgH低压侧P2：因与⼤⽓相通默认为0⾼压侧P1：P1＝ρg(H+h)满液位时：P1 =1.2×9.8×（4+1）=58.8Kpa空液位时：P1 =1.2×9.8×（0+1）=11.76Kpa变送器的量程为：11.76-58.8 Kpa结论：造成此台变送器零点正迁移的原因是液位为0时，仍然存在11.76Kpa液位压⼒施加给变结论：送器正压侧。