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浮筒变送器：比较技术研究
弹簧操作和扭矩管置换器变送器，用于碳氢化合物加工行业
用于液位测量的置换器变送器技术基于阿基米德原理，即浸在液体中的物体上施加的浮力等于被置换液体的重量。如果置换器的横截面积和液体的密度是恒定的，则液位的变化引起置换器表观重量的相应变化。
位移变送器在困难的碳氢化合物应用中提供了高度可靠的液位测量。测量技术简单，可靠，准确；适应广泛的需求，包括测量两种不混溶液体之间的界面；并适合在其他技术可能会失效的高压和高温下使用-对烃类应用尤为重要
置换器技术
当今常用的两种类型的浮子变送器是扭矩管和弹簧操作的。两者均具有圆柱形的移位元件，其长度与所需的液位测量范围相对应，并经过称重以沉入被测液体中。在这两者中，置换器元件的有效重量的***大变化等于当置换器完全浸没在液体中时置换的液体的重量。
同样重要的是还要考虑上部流体的作用，即使有蒸气也会影响浮力，特别是在蒸汽空间处于高压的情况下。两种浮选变送器的区别在于，由于浮力从仪器的湿侧传递到干侧，浮子传递运动的机理是机械的，该浮力可以转换为与信号成比例的电子信号，或者在较早的设计中是气动的。液位变化。
扭矩管技术
采用扭矩管设计时，置换器元件悬挂在悬臂末端的刀刃悬挂器上，其另一端焊接到扭矩管上（图1）。扭矩管是空心的，并且一端焊接到仪器法兰上，该法兰由于悬臂上的置换元件的重量而受到扭转。
一根一端焊接到扭矩管上但另一端自由的杆位于扭矩管内部，因此随着扭矩管旋转而轴向旋转。当置换器上升或下降时，扭矩杆的相应角位移与置换器的运动成线性比例，因此与液位成线性比例。
刀刃轴承支撑可***大程度地减少摩擦，扭矩臂上的限位挡块可防止扭矩管意外承受过大的压力。经过定期维护，这种类型的设计已被证明可以可靠地进行测量。
碳氢化合物和其他行业拥有庞大的安装基础，并且该技术已广为人知。但是，它体积庞大，安装起来可能很笨拙。
作为带有关键刀刃轴承的机械设备，它需要不断进行仔细的维护以确保持续的精度。***后，由于设计依赖于扭矩管法兰端的焊接压力接头，因此必须定期检查疲劳或腐蚀的迹象。
图1.扭矩管置换器变送器
弹簧操作的仪器，Delta-Mobrey
位移变送器的这种更新，更优雅的设计克服了与扭矩管设备相关的许多问题。同样可靠，它更小，更轻，更坚固。在弹簧操作的器械中，置换器表观重量的变化直接通过弹簧或线圈传递，置换器元件悬挂在该弹簧或线圈上（图2）。
芯件位于连接到弹簧的杆的顶部，因此导致其在压力管内上升或下降。精密线性可变差动变压器（LVDT）位于压力管外部，与过程压力和蒸气完全隔离。
芯在LVDT区域内的移动会引起不平衡，这种不平衡会被仪器电子设备检测到并转换为与液位成比例的信号。
MLT100主要优点
· 更小，更轻，更坚固
· 较小的安装外壳
· 更轻便，更容易安装
· 无应力下的关键焊缝
· 降低维护成本
图2.弹簧式位移变送器
弹簧是一种重型线圈，通常由3mm或4mm规格的特殊选择的合金线制成。线圈大约在其屈服应力的10％处工作，从而确保对施加在其上的力的变化具有***大的敏感性，而不会产生过大的应力。机械挡块可防止过度伸展或线圈束缚操作。
市场上一些***好的仪器是那些带有Nimonic©制成的线圈的合金，Nimonic©是一种镍合金，可在仪器的整个工作温度范围内为弹簧提供完美的线性膨胀，从而证明了高度***的液位测量。但是，尽管规格因制造商而异，但工作范围并不那么宽。
规格和校准
无论为该应用选择哪种变送器，置换器的尺寸和重量都是至关重要的，因为它决定了表观重量变化与液位之间的关系。对于任何一种应用，***佳的浮选剂直径取决于工艺液体的密度，工艺操作条件和液位测量范围。在订购阶段，重要的是要向制造商提供正确的数据，以便可以正确调整仪器的尺寸和进行校准，以在过程操作条件下提供正确的液位读数。
但是，在现代置换器变送器中包含强大的微处理器电子设备和数字通信功能，确实为用户提供了非常方便的工具，可以在现场进行仪器的微调，重新校准或重新布置。作为机械设备，置换器变送器传统上需要定期维护，清洁和检查校准。
在考虑投资此类仪器时，值得彻底探讨这一方面，因为某些仪器比其他仪器需要更多的工作。***好的弹簧式位移变送器可提供非常稳定的运行，并具有较长的维护间隔，而某些扭矩管仪器所需的维护投资可能会更高。
结论
位移变送器技术是在高温和高压环境中经过实践检验且值得信赖的物位测量方法。从扭矩管到弹簧操作仪器的发展以及高精度LVDT，精密电子设备和数字通信选项的添加，在该领域的功能和可操作性方面均取得了重大进展。
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