本發(fā)明涉及化工儀表測量領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓密閉容器的分段壓差測量方法。

背景技術(shù)：

高壓密閉容器中的分段壓差測量問題是在化工工程實施過程中發(fā)現(xiàn)的問題，由于化工工程的需要，經(jīng)常有高壓容器的應(yīng)用，對于內(nèi)部進行分段壓差的測量也是工藝的需要，于是在測量高壓密閉容器中的分段壓差時遇到了下列問題：

問題一，如果按照原傳統(tǒng)的測量方式，因為導(dǎo)壓管內(nèi)的存液，導(dǎo)致壓差變動器的低壓管反而高于高壓管測量，造成測量結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的負(fù)偏差；

問題二，解決的辦法是將所有導(dǎo)壓管都灌滿液體，在測量儀表上人為設(shè)置為零點，這樣可以解決上述問題，但是由于液面不是固定不變的，液體也存在蒸發(fā)氣化的問題，如果靠上部低壓側(cè)導(dǎo)壓管的液體蒸發(fā)過多，同樣會導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確的問題。

問題三，由于高壓容器的壓力遠(yuǎn)高于壓差的壓力，高壓容器的壓力屬于MPa級，而分段壓差可能只屬于KPa級，兩者不在同一個數(shù)量級上，如果直接測量不同位高的壓力的差值來計算壓差，直接導(dǎo)致測量結(jié)果誤差擴大1000倍，嚴(yán)重影響測量結(jié)果的精準(zhǔn)度。

而現(xiàn)有技術(shù)測量高壓密閉容器分段壓差測量的方法是將各取壓口導(dǎo)壓管直接向下連接到固定支架上的壓差變送器進行測量，相鄰兩個導(dǎo)壓管連接到一個壓差變送器上，如圖1所示連接和安裝方式。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于其會出現(xiàn)低壓側(cè)導(dǎo)管的存液問題，因為無法判斷密閉容器液位的實際位置，不能盲目排空導(dǎo)壓管，也不能默認(rèn)為導(dǎo)壓管內(nèi)已經(jīng)充滿液體(即導(dǎo)壓管在實際液位以下)，因為導(dǎo)壓管內(nèi)的存液問題導(dǎo)致壓差變送器的低壓管反而高于高壓管測量，造成測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決測量高壓密閉容器中的分段壓差時所遇到的三種問題，克服現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出了一種高壓密閉容器分段壓差的測量方法

該測量方法測量儀表采用壓差變送器，主要包括以下步驟：

1)在高壓密閉容器上的側(cè)壁與頂部設(shè)置導(dǎo)壓管，將所述壓差變送器的低壓端取壓口水平連接所述高壓密閉容器的頂部的導(dǎo)壓管，所述壓差變送器的高壓端取壓口連接所述高壓密閉容器的側(cè)壁的導(dǎo)壓管；

2)測量得到不同分段到所述高壓密閉容器的頂部的壓差值，從上往下依次編號為P_d(1)、P_d(2)…P_d(n)(n為正整數(shù)，設(shè)定P_d(0)＝0)；

3)將測量得到的壓差值P_d(n)上傳到控制系統(tǒng)，計算得到分段的壓差，從上往下依次編號為ΔP(1)、ΔP(2)…ΔP(n)。

具體地，所述分段的壓差ΔP(n)通過計算得到，ΔP(n)＝P_d(n)-P_d(n-1)，其中，

ΔP(n)為分段的壓差，P_d(n)為壓差變送器測得的壓差值。

具體地，用電流信號處理模塊將所述壓差值P_d(n)轉(zhuǎn)換為電流信號，上傳到所述控制系統(tǒng)。

進一步地，所述控制系統(tǒng)使用計算機和PLC控制單元執(zhí)行軟件程序，用所述計算機安裝控制軟件，并與PLC控制單元通信。

更進一步地，所述PLC控制單元進一步使用CPU模塊執(zhí)行軟件程序完成所述分段的壓差ΔP(n)的計算。

此外，所述PLC控制單元進一步用模擬量輸入模塊接收來自所述電流信號處理模塊的電流信號，然后進行模擬量轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換得到的模擬信號傳給所述CPU模塊。

具體地，所述PLC控制單元使用電源管理模塊供應(yīng)各級電路所需電壓，采用交流電或直流供電為所述電源管理模塊供電，然后在所述電源管理模塊內(nèi)部轉(zhuǎn)換成直流電源。

具體地，下載數(shù)據(jù)采集控制程序到所述CPU模塊，實時地采集所述壓差變送器的壓差值P_d(n)。

具體地，下載計算程序到所述CPU模塊，根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行計算得出實時的分段的壓差ΔP(n)。

進一步地，下載監(jiān)控畫面組態(tài)程序到所述CPU模塊，使所述計算機顯示、監(jiān)控所述壓差ΔP(n)。

本發(fā)明即使為解決實際問題，針對高壓密閉容器測量壓差的需要，提供的一種高壓密閉容器分段壓差測量的方法，具有安裝簡單，不附加額外支出，控制精確的特點，實現(xiàn)了高壓密閉容器分段壓差測量的工作。

附圖說明

圖1是原有測量方案的連接示意圖。

圖2是本發(fā)明的連接示意圖。

圖3是本發(fā)明的測量方法流程示意圖。

附圖標(biāo)記說明如下：

1：高壓密閉容器

2：壓差變送器

3：電流信號處理模塊

4、模擬量輸入模塊

5：CPU模塊

6：計算機

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式進行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。

如圖2所示，安裝壓差變送器2和截止閥，在高壓密閉容器1上的側(cè)壁與頂部設(shè)置導(dǎo)壓管，將所述壓差變送器2的低壓端取壓口水平連接所述高壓密閉容器1的頂部的導(dǎo)壓管，所述壓差變送器2的高壓端取壓口連接所述高壓密閉容器1的側(cè)壁的導(dǎo)壓管。截止閥用于防止高壓密閉容器1內(nèi)氣體泄漏。

測量得到不同分段到所述高壓密閉容器1的頂部的壓差值，從上往下依次編號為P_d(1)、P_d(2)…P_d(n)(n為正整數(shù)，設(shè)定P_d(0)＝0)。

將測量得到的壓差值P_d(n)上傳到控制系統(tǒng)，計算得到分段的壓差，從上往下依次編號為ΔP(1)、ΔP(2)…ΔP(n)。為測量配置了控制系統(tǒng)，包括一臺計算機6和PLC控制單元，所述PLC控制單元包括CPU模塊5，模擬量輸入模塊4以及電源模塊(未示出)，其中本發(fā)明選用S7-315的CPU模塊5，322AI模擬量輸入模塊4，還可選取其他型號的設(shè)備完成本發(fā)明。

用電流信號處理模塊3將所述壓差值P_d(n)轉(zhuǎn)換為電流信號，上傳到所述控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)使用計算機6執(zhí)行軟件程序，用所述計算機6安裝控制軟件，并與所述PLC控制單元通信。所述PLC控制單元進一步使用CPU模塊5執(zhí)行軟件程序完成所述分段的壓差ΔP(n)的計算。

具體地，所述分段的壓差ΔP(n)通過計算得到，ΔP(n)＝P_d(n)-P_d(n-1)，其中，

ΔP(n)為分段的壓差，P_d(n)為壓差變送器測得的壓差值。

所述PLC控制單元進一步用模擬量輸入模塊4接收來自所述電流信號處理模塊3的電流信號，然后進行模擬量轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換得到的模擬信號傳給所述CPU模塊5。

具體地，所述PLC控制單元使用電源管理模塊(未示出)供應(yīng)各級電路所需電壓，采用交流電或直流供電為所述電源管理模塊供電，然后在所述電源管理模塊內(nèi)部轉(zhuǎn)換成直流電源。

具體地，下載數(shù)據(jù)采集控制程序到所述CPU模塊5，實時地采集所述壓差變送器的壓差值P_d(n)。

具體地，下載計算程序到所述CPU模塊5，根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行計算得出實時的分段的壓差ΔP(n)。

進一步地，下載監(jiān)控畫面組態(tài)程序到所述CPU模塊5，使所述計算機顯示、監(jiān)控所述壓差ΔP(n)

在實際工況中，液位在高壓密閉容器1中間的某一個位置，如圖2所示，僅選用4個壓差變送器2，如果將壓差變送器2從上往下依次編號為Pd(1)，Pd(2)，Pd(3)，Pd(4)，將要測量的實際分段壓差從上往下依次編號為ΔP(1)，ΔP(2)，ΔP(3)，ΔP(4)，4個壓差變送器輸出的電流數(shù)據(jù)通過模擬量輸入模塊4的輸入通道上傳到控制系統(tǒng)；編制程序讀取Pd(1)，Pd(2)，Pd(3)，Pd(4)的壓差數(shù)值，通過程序ΔP(n)＝Pd(n)-Pd(n-1)計算出：

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)。

按照本發(fā)明的方法計算和設(shè)定控制參數(shù)，計算機6安裝控制軟件WinCC與所述PLC控制單元的CPU模塊5進行通信，編制監(jiān)控畫面組態(tài)程序，就可以通過計算機6的顯示器監(jiān)控分段壓差數(shù)據(jù)值。

設(shè)備開始測量運行后，控制程序?qū)崟r采集4個壓差變送器輸出數(shù)據(jù)，通過控制程序)計算，得出實時的高壓密閉容器1分段壓差的數(shù)據(jù)。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對本發(fā)明進行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實施例的全部或一部分來使用。