智能壓力傳感器的研究和應用(六)

P1     P2

                圖4-9 液位測量的原理圖

將差壓傳感器的一端接液相，一端接氣相。設容器上部空間氣體壓力為P則

P1=P+ρgh

P2=P

△P=P1-P2=ρgh

式中h為液位高度，g為重力加速度，ρ為液體密度P1和P2分別為差壓變送器的正負壓室壓力。當被側介質的密度是已知時，則差壓變送器的測得的差壓與液位高度成正比，這樣就把測量液位高度轉換成測量差壓的問題了。

下面對該控制系統的三個壓力傳感器的選型應用逐步進行介紹：

一：PT1壓力傳感器主要用于罐內壓力的測量。采用的是重慶川儀股份有限公司的PDS403壓力傳感器，24V電源，4-20MA信號，防爆等級為ExiallCT6，量程為0-1MPA.

二：LT差壓傳感器用于罐內液位的測量。采用的是重慶川儀股份有限公司的PDS443型差壓傳感器，24V電源，4-20MA信號，防爆等級為ExiallCT6，量程為0-30KPA

三：PT2壓力傳感器主要用于泵出口壓力的測量。采用的是重慶川儀股份有限公司的PDS403壓力傳感器，24V電源，4-20MA信號，防爆等級為ExiallCT6，量程為0-1MPA.

案列二

我公司107車間有一個污水池，發酵車間送來的污水先送到污水池進行加堿，中和發酵液的酸性。中和后送到污水車間進行進一步的處理。在這個過程中，需要對污水池的液位進行測量。以便控制控制池內液

位高度，防止滿出來，或者將池子打空。系統框圖（4-10）如下：

 圖4-10  污水池的系統框圖

控制邏輯介紹：

LT為液位變送器。將液位轉化為4-20MA信號送入PLC控制器，當液位高時。PLC控制打料泵啟動，液位得以降低。降低到低限時，打料泵停止。等待液位高時繼續打料。

液位測量原理介紹：

該污水池的液位測量采用的是吹氣式液位測量，吹氣式液位計主要由吹氣裝置，壓力傳感器和吹氣管路三部分組成。這里采用吹氣式液位計的主要原因在于介質具有較強腐蝕性。采用吹氣式液位計可以隔離液位計與介質。從而保護了液位計的安全。更好的測量污水液位。吹氣式液位計的原理為在敞口容器中插人一根吹氣管，作為氣源的空氣或者惰性氣體（如氮氣）經過濾器過濾，可調減壓器（其作用是將供氣壓力減至某一恒定值，恒定壓力的大小根據被測液位高度而定）減壓，保證吹氣入口壓力恒定。潔凈的空氣再經浮子流量計和恒流閥和吹氣管路吹入被測液體中，吹氣流量由浮子流量計指示，流量大小由浮子流量計上的流量調節閥設定，恒定流量的氣體從插入液體的吹氣管下端口逸出，鼓泡并通過液體排入大氣。當吹氣管下端有微量氣泡（約為150個/min）排出時（因氣泡微量且氣體流速較低，可忽略空氣在吹氣管中的沿程損失，這樣吹氣管內的氣壓幾乎與液位靜壓相等），因此由壓變送器測得的壓力值即可反映出液位高度。

吹氣式液位計測量原理圖（4-11）如下：

               圖4-11 吹氣式液位計測量原理圖

2：防波管（如果現場介質壓力波動不大，可以不用加防波管）。

4：壓力傳感器。

7：吹氣裝置（包括浮子流量計和壓力調節器）

9：空氣過濾減壓器

該設計裝置的壓力傳感器的選型如下：

這里的壓力傳感器采用的是重慶川儀股份有限公司的PDS403壓力傳感器，24V電源，4-20MA信號，防爆等級為ExiallCT6，量程為0-30KPA.

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