高压密闭容器的分段压差测量方法与流程

本发明涉及化工仪表测量领域，尤其涉及一种高压密闭容器的分段压差测量方法。

背景技术：

高压密闭容器中的分段压差测量问题是在化工工程实施过程中发现的问题，由于化工工程的需要，经常有高压容器的应用，对于内部进行分段压差的测量也是工艺的需要，于是在测量高压密闭容器中的分段压差时遇到了下列问题：

问题一，如果按照原传统的测量方式，因为导压管内的存液，导致压差变动器的低压管反而高于高压管测量，造成测量结果出现严重的负偏差；

问题二，解决的办法是将所有导压管都灌满液体，在测量仪表上人为设置为零点，这样可以解决上述问题，但是由于液面不是固定不变的，液体也存在蒸发气化的问题，如果靠上部低压侧导压管的液体蒸发过多，同样会导致测量不准确的问题。

问题三，由于高压容器的压力远高于压差的压力，高压容器的压力属于MPa级，而分段压差可能只属于KPa级，两者不在同一个数量级上，如果直接测量不同位高的压力的差值来计算压差，直接导致测量结果误差扩大1000倍，严重影响测量结果的精准度。

而现有技术测量高压密闭容器分段压差测量的方法是将各取压口导压管直接向下连接到固定支架上的压差变送器进行测量，相邻两个导压管连接到一个压差变送器上，如图1所示连接和安装方式。

现有技术的缺点在于其会出现低压侧导管的存液问题，因为无法判断密闭容器液位的实际位置，不能盲目排空导压管，也不能默认为导压管内已经充满液体(即导压管在实际液位以下)，因为导压管内的存液问题导致压差变送器的低压管反而高于高压管测量，造成测量结果的不准确。

技术实现要素：

为解决测量高压密闭容器中的分段压差时所遇到的三种问题，克服现有技术的技术缺陷，本发明提出了一种高压密闭容器分段压差的测量方法

该测量方法测量仪表采用压差变送器，主要包括以下步骤：

1)在高压密闭容器上的侧壁与顶部设置导压管，将所述压差变送器的低压端取压口水平连接所述高压密闭容器的顶部的导压管，所述压差变送器的高压端取压口连接所述高压密闭容器的侧壁的导压管；

2)测量得到不同分段到所述高压密闭容器的顶部的压差值，从上往下依次编号为P_d(1)、P_d(2)…P_d(n)(n为正整数，设定P_d(0)＝0)；

3)将测量得到的压差值P_d(n)上传到控制系统，计算得到分段的压差，从上往下依次编号为ΔP(1)、ΔP(2)…ΔP(n)。

具体地，所述分段的压差ΔP(n)通过计算得到，ΔP(n)＝P_d(n)-P_d(n-1)，其中，

ΔP(n)为分段的压差，P_d(n)为压差变送器测得的压差值。

具体地，用电流信号处理模块将所述压差值P_d(n)转换为电流信号，上传到所述控制系统。

进一步地，所述控制系统使用计算机和PLC控制单元执行软件程序，用所述计算机安装控制软件，并与PLC控制单元通信。

更进一步地，所述PLC控制单元进一步使用CPU模块执行软件程序完成所述分段的压差ΔP(n)的计算。

此外，所述PLC控制单元进一步用模拟量输入模块接收来自所述电流信号处理模块的电流信号，然后进行模拟量转换，将转换得到的模拟信号传给所述CPU模块。

具体地，所述PLC控制单元使用电源管理模块供应各级电路所需电压，采用交流电或直流供电为所述电源管理模块供电，然后在所述电源管理模块内部转换成直流电源。

具体地，下载数据采集控制程序到所述CPU模块，实时地采集所述压差变送器的压差值P_d(n)。

具体地，下载计算程序到所述CPU模块，根据上述数据进行计算得出实时的分段的压差ΔP(n)。

进一步地，下载监控画面组态程序到所述CPU模块，使所述计算机显示、监控所述压差ΔP(n)。

本发明即使为解决实际问题，针对高压密闭容器测量压差的需要，提供的一种高压密闭容器分段压差测量的方法，具有安装简单，不附加额外支出，控制精确的特点，实现了高压密闭容器分段压差测量的工作。

附图说明

图1是原有测量方案的连接示意图。

图2是本发明的连接示意图。

图3是本发明的测量方法流程示意图。

附图标记说明如下：

1：高压密闭容器

2：压差变送器

3：电流信号处理模块

4、模拟量输入模块

5：CPU模块

6：计算机

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

如图2所示，安装压差变送器2和截止阀，在高压密闭容器1上的侧壁与顶部设置导压管，将所述压差变送器2的低压端取压口水平连接所述高压密闭容器1的顶部的导压管，所述压差变送器2的高压端取压口连接所述高压密闭容器1的侧壁的导压管。截止阀用于防止高压密闭容器1内气体泄漏。

测量得到不同分段到所述高压密闭容器1的顶部的压差值，从上往下依次编号为P_d(1)、P_d(2)…P_d(n)(n为正整数，设定P_d(0)＝0)。

将测量得到的压差值P_d(n)上传到控制系统，计算得到分段的压差，从上往下依次编号为ΔP(1)、ΔP(2)…ΔP(n)。为测量配置了控制系统，包括一台计算机6和PLC控制单元，所述PLC控制单元包括CPU模块5，模拟量输入模块4以及电源模块(未示出)，其中本发明选用S7-315的CPU模块5，322AI模拟量输入模块4，还可选取其他型号的设备完成本发明。

用电流信号处理模块3将所述压差值P_d(n)转换为电流信号，上传到所述控制系统。所述控制系统使用计算机6执行软件程序，用所述计算机6安装控制软件，并与所述PLC控制单元通信。所述PLC控制单元进一步使用CPU模块5执行软件程序完成所述分段的压差ΔP(n)的计算。

具体地，所述分段的压差ΔP(n)通过计算得到，ΔP(n)＝P_d(n)-P_d(n-1)，其中，

ΔP(n)为分段的压差，P_d(n)为压差变送器测得的压差值。

所述PLC控制单元进一步用模拟量输入模块4接收来自所述电流信号处理模块3的电流信号，然后进行模拟量转换，将转换得到的模拟信号传给所述CPU模块5。

具体地，所述PLC控制单元使用电源管理模块(未示出)供应各级电路所需电压，采用交流电或直流供电为所述电源管理模块供电，然后在所述电源管理模块内部转换成直流电源。

具体地，下载数据采集控制程序到所述CPU模块5，实时地采集所述压差变送器的压差值P_d(n)。

具体地，下载计算程序到所述CPU模块5，根据上述数据进行计算得出实时的分段的压差ΔP(n)。

进一步地，下载监控画面组态程序到所述CPU模块5，使所述计算机显示、监控所述压差ΔP(n)

在实际工况中，液位在高压密闭容器1中间的某一个位置，如图2所示，仅选用4个压差变送器2，如果将压差变送器2从上往下依次编号为Pd(1)，Pd(2)，Pd(3)，Pd(4)，将要测量的实际分段压差从上往下依次编号为ΔP(1)，ΔP(2)，ΔP(3)，ΔP(4)，4个压差变送器输出的电流数据通过模拟量输入模块4的输入通道上传到控制系统；编制程序读取Pd(1)，Pd(2)，Pd(3)，Pd(4)的压差数值，通过程序ΔP(n)＝Pd(n)-Pd(n-1)计算出：

ΔP(1)＝Pd(1)-Pd(0)＝Pd(1)-0＝Pd(1)；

ΔP(2)＝Pd(2)-Pd(1)；

ΔP(3)＝Pd(3)-Pd(2)；

ΔP(4)＝Pd(4)-Pd(3)。

按照本发明的方法计算和设定控制参数，计算机6安装控制软件WinCC与所述PLC控制单元的CPU模块5进行通信，编制监控画面组态程序，就可以通过计算机6的显示器监控分段压差数据值。

设备开始测量运行后，控制程序实时采集4个压差变送器输出数据，通过控制程序)计算，得出实时的高压密闭容器1分段压差的数据。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。