双法兰液位计怎么选？看这篇就够了

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在现代化工、石油、制药、食品及环保等过程工业中，液位测量是过程控制中至关重要的一环。

面对具有腐蚀性、易结晶、高粘度或易凝固等特殊介质环境，传统导压管式差压变送器常出现堵塞、腐蚀或信号漂移问题。

此时，双法兰液位计（Remote Seal Differential Pressure Transmitter）凭借其密封、防堵塞与高稳定性优势，成为复杂液位测量的理想选择。

一

双法兰液位计的主要优势

与普通差压变送器相比，双法兰结构通过隔离膜片 + 毛细管 + 灌充液系统将传感元件与介质完全隔离，具有以下显著优点：

• 耐腐蚀性能优异：膜片可选钽、哈氏合金、316L、蒙乃尔等材质；

• 防堵塞：无导压管结构，适用于含固体颗粒或高粘度介质；

• 适应温差大：灌充硅油温稳定性好，适合高温或低温环境；

• 免维护：密封结构避免介质污染或结垢；

• 精度高、抗干扰强：输出信号稳定、线性好，适合长期在线测量。

二

工作原理概述

双法兰液位计的两端分别与容器的高压侧和低压侧相连。

当液位变化时，液体静压力随之改变，通过毛细管中的灌充液（通常为硅油）传递至传感器膜盒。

膜盒感受到的差压被转换为电信号（4–20mA或数字信号），实现液位与电信号的线性对应。

基本公式：

ΔP=ρ1gh

其中：

ρ1：被测液体密度（kg/m³）

g：重力加速度（9.80665 m/s²）

h：液位高度（m）

由此可得液位变化与输出电信号的对应关系：

L=ρ1gH

其中 H为量程对应的液位高度，L为满量程差压（Pa）。

三

典型安装方式与计算方法

根据设备结构不同，双法兰液位计的安装形式主要分为以下几种：

1、开口容器低端法兰以下安装

量程：

L=ρ1gHL

零点正迁移量：

A=ρ1gh1

输出范围：

ΔP1=A, ΔP2=A+ρ1gH

适用场合：常压储罐或开口槽体。

2、开口容器低压法兰低于容器底法兰

此时需考虑毛细管充液静压影响：

A=ρ1gh1+ρ2gh2

ΔP1=A, ΔP2=A+ρ1gH

差压量程仍为 ρ1gH。

3、 开口容器低端法兰以上安装

若低压室法兰高于容器底部，充液对测量产生负补偿：

A=ρ1gh1−ρ2gh2

ΔP1=A, ΔP2=A+ρ1gH

零点迁移方向为负，需在调试中修正。

4、密闭容器低端法兰以下安装

高压侧接液体底部，低压侧接上部气相：

A=ρ1gh1−ρ2gh3

ΔP1=A, ΔP2=A+ρ1gH

5、 密闭容器高端法兰以上安装

当变送器高于上法兰时，应考虑充液的额外静压：

A=ρ1gh1−ρ2g(h5−h4)

ΔP1=A, ΔP2=A+ρ1gH

无论安装方式如何变化，变送器的有效量程差压始终为：

ΔP=ρ1gH

零点迁移量 AA 仅影响起始点（正迁移或负迁移），不影响量程跨度。

四

计算校验法

为保证测量精度，应在安装前完成“计算校验”：

确定参数：

ρ₁、ρ₂、H、h₁、h₂、h₃ 等；

计算：

L=ρ1gH

A=ρ1gh1±ρ2gh2（根据安装方式确定正负号）

ΔP1=A, ΔP2=A+ρ1gH

校验步骤：

将高、低压法兰置于同一水平线；模拟静压差，验证输出在 4~20mA 范围线性变化；

现场复核：

确认变送器输出与液位高度对应线性准确。

五

选型与配置要点

项目

内容说明

推荐配置

被测介质

腐蚀性、粘度、温度

选钽、哈氏合金、316L 膜片

安装类型

开口 / 密闭容器

明确正负迁移方向

工作温度

−40℃～300℃

选耐高温硅油充液

环境条件

日晒、振动、潮湿

采用护套型或防护型结构

输出信号

4–20mA、HART、Modbus

与控制系统兼容

六

应用局限性

尽管双法兰液位计具有强适应性，但仍存在一定局限：

1、温度影响明显

长毛细管受环境温差影响，充液膨胀会引起输出漂移。 → 建议选用温度补偿型或缩短毛细管长度，并避免阳光直射。

2、动态响应较慢

液体传压速度较低，不适合液位变化快的场合。

3、安装高度受限

毛细管过长会导致滞后与非线性误差，应保持等温安装。

4、维护复杂度高

膜片损坏或充液泄漏需返厂维修，建议定期检查密封性。

5、成本较高

虽价格高于普通差压变送器，但长期运行更稳定可靠。

七

常见故障与维护对策

故障现象

可能原因

处理措施

输出信号波动

毛细管受热不均、环境振动

加固支架、避开热源

零点漂移大

灌充液膨胀或泄漏

检查接头、重新校零或更换充液

无输出信号

隔离膜片破损、导线故障

更换膜片组件或检查接线

液位读数偏高

迁移方向设置错误

修正变送器迁移参数

液位读数偏低

密度设定错误

重新设定介质密度补偿

维护建议：

每6个月进行一次精度校验；

保持毛细管无弯折、无积液；

定期清理法兰表面沉积物；

避免强烈震动与热辐射；

储存时应垂直放置，防止气泡积聚。

八

工程应用实例

案例1：酸碱储罐液位测量

采用钽膜片+氟塑料防腐型双法兰液位计，长期运行漂移≤0.1%，有效解决导压管腐蚀问题。

案例2：高温沥青罐液位控制

使用高温硅油充液型变送器，测温达280℃仍保持输出稳定。

案例3：真空反应釜液位监控

真空专用型双法兰变送器通过特殊密封设计，避免膜片受负压变形，实现稳定液位控制。

九

结语

双法兰液位计凭借其防腐、防堵、密封可靠的结构特点，在复杂液位测量领域表现出色。

但工程设计与应用人员仍需充分考虑其温度敏感性、响应延迟与维护要求，并在设计、选型、安装、校验全流程中严格控制。

正确使用，方能确保设备长期稳定运行，保障工艺安全与测控精度。

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PROFILE

计为技术工程师

陈工

陈工，是计为自动化资深工程师，长期专注于液位测量设备的现场应用与技术改进，具备丰富的工程实践经验。曾多次参与石化、电力等行业项目，对雷达液位计、磁翻板液位计等仪表的选型、安装与故障分析有深入研究，尤其擅长解决密封、振动、温差等极端工况下的安装问题，帮助客户提升系统稳定性与测量可靠性。

计为专注于物位测量仪表的研发与生产，提供可靠的自动化解决方案。拥有50+项国家专利，荣获国家高新技术企业认证。

封面丨小黄

文字丨陈工

图片丨阿刀

审核丨小田