磨莎交换机专营    

双法兰液位计的 URV（量程上限值） 和 LRV（量程下限值） 计算，核心是基于差压与液位的关系，结合安装高度差和填充液密度进行量程迁移，最终得到与实际液位对应的差压范围。以下是完整的计算原理、公式和示例。

一、核心概念与基础公式

1. 基础差压 - 液位公式双法兰液位计通过测量正负压侧的差压 $\Delta P$ 计算液位，公式为：$\Delta P=P_{+}-P_{-}={\rho }_m\cdot g\cdot H$

• ${\rho }_m$：被测介质密度（单位：${\text{kg/m}}^3$）

• $g$：重力加速度（取 $9.8{\text{m/s}}^2$）

• $H$：实际液位高度（单位：$\text{m}$）

2. 迁移量的影响当变送器与法兰的安装高度不一致时，毛细管内的填充液密度 ${\rho }_f$ 会产生固定差压（迁移量），此时总差压公式为：$\Delta P_{\text{总}}={\rho }_m\cdot g\cdot H\pm {\rho }_f\cdot g\cdot \Delta h$

• 变送器 低于 正压侧法兰 → 正迁移（+）

• 变送器 高于 正压侧法兰 → 负迁移（-）

• $\Delta h$：变送器与正压侧法兰的垂直高度差

• 符号规则：

3. URV 与 LRV 的定义

• LRV（量程下限值）：液位为 $0$ 时的总差压（空罐状态）

• URV（量程上限值）：液位为 满量程 $H_{\text{max}}$ 时的总差压（满罐状态）

二、分安装场景计算 URV、LRV

场景 1：变送器与正压侧法兰同一高度（无迁移，最简单）

此时 $\Delta h=0$，迁移量为 $0$。

• LRV：$H=0$ → $\Delta P_{\text{总}}=0$ → $\mathbf{LRV}=0\text{Pa}$

• URV：$H=H_{\text{max}}$ → $\Delta P_{\text{总}}={\rho }_m\cdot g\cdot H_{\text{max}}$ → $\mathbf{URV}={\mathbf{\rho }}_{\mathbf{m}}\cdot \mathbf{g}\cdot {\mathbf{H}}_{\text{max}}$

场景 2：变送器高于正压侧法兰（负迁移，最常用）

设变送器与正压侧法兰的垂直高度差为 $\Delta h$（变送器高）。

1. 计算迁移量空罐时（$H=0$），填充液产生的差压为：$\Delta P_{\text{迁移}}=-{\rho }_f\cdot g\cdot \Delta h$（负号表示负迁移，使零点降低）

2. 计算 LRV 和 URV

• LRV = 空罐总差压 = $-{\mathbf{\rho }}_{\mathbf{f}}\cdot \mathbf{g}\cdot \mathbf{\Delta }\mathbf{h}$

• URV = 满罐总差压 = ${\rho }_m\cdot g\cdot H_{\text{max}}+\text{LRV}$ = ${\mathbf{\rho }}_{\mathbf{m}}\cdot \mathbf{g}\cdot {\mathbf{H}}_{\text{max}}-{\mathbf{\rho }}_{\mathbf{f}}\cdot \mathbf{g}\cdot \mathbf{\Delta }\mathbf{h}$

场景 3：变送器低于正压侧法兰（正迁移）

设变送器与正压侧法兰的垂直高度差为 $\Delta h$（变送器低）。

1. 迁移量$\Delta P_{\text{迁移}}=+{\rho }_f\cdot g\cdot \Delta h$

2. 计算 LRV 和 URV

• LRV = $+{\mathbf{\rho }}_{\mathbf{f}}\cdot \mathbf{g}\cdot \mathbf{\Delta }\mathbf{h}$

• URV = ${\mathbf{\rho }}_{\mathbf{m}}\cdot \mathbf{g}\cdot {\mathbf{H}}_{\text{max}}+{\mathbf{\rho }}_{\mathbf{f}}\cdot \mathbf{g}\cdot \mathbf{\Delta }\mathbf{h}$

三、计算示例（场景 2：变送器高于正压侧）

已知参数：

• 被测介质密度 ${\rho }_m=1000{\text{kg/m}}^3$（水）

• 填充液密度 ${\rho }_f=850{\text{kg/m}}^3$

• 液位量程 $H_{\text{max}}=5\text{m}$

• 变送器高于正压侧法兰高度 $\Delta h=2\text{m}$

1. 计算 LRV$LRV=-{\rho }_f\cdot g\cdot \Delta h=-850\times 9.8\times 2=-16660\text{Pa}\approx -16.7\text{kPa}$

2. 计算 URV$URV={\rho }_m\cdot g\cdot H_{\text{max}}+LRV=(1000\times 9.8\times 5)-16660=49000-16660=32340\text{Pa}\approx 32.3\text{kPa}$

四、关键注意事项

1. 单位统一：密度单位为 ${\text{kg/m}}^3$，高度单位为 $\text{m}$，最终差压单位为 $\text{Pa}$（$1\text{kPa}=1000\text{Pa}$）。

2. 负压侧参考：负压侧法兰通常与容器顶部连通（通大气），若负压侧也有高度差，需同步计入迁移量。

3. 参数确认：填充液密度需查阅变送器手册，不同厂家填充液密度不同（常见 $800\sim 900{\text{kg/m}}^3$）。