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差壓式液位變送器工作原理

更新時(shí)間：2026-06-10點(diǎn)擊次數(shù)：313

差壓式液位變送器工作原理

核心原理：利用液體靜壓力隨液位高度變化的規(guī)律，將液位差轉(zhuǎn)化為差壓信號(hào)，再轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。

一、基礎(chǔ)公式

液體靜壓力：\(\boldsymbol{\Delta P = \rho g H}\)

  • \(\Delta P\)：差壓值

  • \(\rho\)：被測(cè)液體密度

  • g：重力加速度

  • H：液位高度

液位越高，液柱產(chǎn)生的靜壓力越大，差壓也就越大。

二、常規(guī)安裝（敞口容器）

  1. 高壓側(cè) (+)：接容器底部取壓口，承受液柱壓力 + 大氣壓

  2. 低壓側(cè) (-)：通大氣，只承受大氣壓

  3. 變送器檢測(cè)兩側(cè)壓力差，差值等于液柱靜壓力，直接對(duì)應(yīng)液位高度。

三、密閉容器（帶氣相壓力，常用）

容器內(nèi)有氣相壓力，會(huì)同時(shí)作用在高低壓側(cè)，需正負(fù)遷移補(bǔ)償：

  1. 高壓側(cè) (+)：接液相取壓口（底部）

  2. 低壓側(cè) (-)：接氣相取壓口（上部）

  3. 氣相壓力相互抵消，變送器只檢測(cè)液柱產(chǎn)生的有效差壓。

兩種典型工況

  • 正遷移：低壓側(cè)引壓管有冷凝液 / 隔離液，液位為 0 時(shí)仍有固定差壓，需抵消該基準(zhǔn)壓力。

  • 負(fù)遷移：液位滿量程時(shí)，高壓側(cè)壓力反而低于低壓側(cè)，通過遷移修正測(cè)量范圍。

四、整體工作流程

液位變化 → 液柱高度改變 → 差壓改變 → 變送器內(nèi)部傳感元件（電容 / 擴(kuò)散硅等）感知差壓 → 轉(zhuǎn)換為 4~20mA 標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào) → 送至儀表 / PLC/DCS 顯示、控制液位。

補(bǔ)充要點(diǎn)

  1. 測(cè)量前提：液體密度穩(wěn)定，密度變化會(huì)直接造成液位測(cè)量誤差。

  2. 適用場(chǎng)景：水池、儲(chǔ)罐、反應(yīng)釜、鍋爐汽包等工業(yè)液位測(cè)量。

  3. 遷移作用：讓液位 0% 對(duì)應(yīng) 4mA，液位 100% 對(duì)應(yīng) 20mA，保證量程匹配。