差压技术已经在罐槽液位测量领域应用了多年。在罐槽内部结构、搅拌、腐蚀性或粘性工艺介质对替代液位测量技术提出了挑战的情况下，差压技术适合应用于差压式液位测量技术，如果使用方法得当，就能达到可重复、稳定及精确的测量效果。

传统差压测量技术，如湿管和干管系统利用引压管及基于毛细管的解决方案，因此是一种可靠的技术，这已为人们所熟知。引压管的利用得益于清洁的工艺，否则容易堵塞，在极端寒冷的环境温度下可能会冻结。将毛细管长度减至最低程度时，毛细管解决方案能继续提供优良的测量功能。然而，在环境温度和工艺温度变化范围广的场合，这些传统的差压液位测量系统使用起来是有难度的。

已经研发出了对传统测量技术，如调谐系统组件进行改进的方案，以提高响应时间并减少测量误差，这被视为是用于室内应用、小量程及高压罐槽场合的最佳做法。

差压液位仪表的另一项创新是电子远程传感器。这项新技术建立在已经成熟的差压测量技术的基础上，适合用于蒸馏塔、高塔器以及其他场合，如量程大或温度变化范围极广。这些远程传感器提高了性能，使操作人员和维护工程师能更好地了解工艺、简化了维护并降低了仪表库存成本。

液位压力

在使用差压测量技术中，计算液位所基于的原理是，当已知比重介质的液位上升时，就会施加一等于液体比重乘塔器高度外力（压力）（压力＝比重×高度）。例如，一个水槽内装有水，水位是1000 mm，水的比重为1.00，那么该水槽将施加1000 mm的水柱压力。如果水位升高到2000 mm，那么压力也随之上升至2000mm水柱。

当敞口罐槽或密闭加压罐槽内有液体时，用这种方法来计算液位效果很好。在敞口罐槽中，压力传感器只是将压力传输到控制系统。当罐槽或容器处于密闭加压状态时，必须从测量值中减去液面以上汽相空间内的压力，并将其作为差压测量值传送到控制系统。

传统差压式液位测量技术对汽相压力进行补偿，方法是使用引压管或带密封件的充油毛细管将差压变送器低压侧连接到容器顶部的相应汽相空间。由于汽相空间与差压变送器的高、低压两侧相接触，所以汽相压力会被相互抵消而无需测量。

引压管系统

湿管和干管系统使用引压管将变送器的低压侧连接到汽相空间，以测量汽相压力并将其从总压力测量值中减去。

湿管和干管这两名称是指基准支管（低压侧）接头内的充填介质是液相还是汽相 。如果被测工艺液位以上汽相空间内的汽相不冷凝，引压管保持无充填介质状态，因而称为干管。 相反，当操作条件支持汽相冷凝时，那么基准支管内一般充有工艺介质或其他惰性介质，因此称作湿管。

使用湿管还是干管装置的主要原则是，低压侧支管的压头通常假设保持不变。然而，干管中汽相冷凝或湿管内液相蒸发都可能引起低压侧压头变化，此压力用变送器来检测。对于控制工程师而言，可将其看成像似罐槽内的液位变化。

由于发生冷凝和蒸发现象，这加大了引压管装置的检修量。湿管可能需要经常重新充填，而干管则需要排尽冷凝物。此外，引压管极易堵塞、泄漏及冻结。冻结或堵塞了的引压管可能会完全失去液位测量作用。总体而言，引压管装置最适合用于接头间跨距短的清洁的工艺条件。

毛细管解决方案

充油毛细管和远程密封系统解决了操作工程师遇到的很多引压管问题。远程密封件包括了使用充油毛细管连接到差压变送器的外部传感膜片。将此远程密封件直接连接到工艺介质，向远程密封隔膜施加压力，然后，此压力被传播到变送器上。远程密封件的用途是防止含有粘性、腐蚀性或悬浮固体的工艺介质损坏变送器膜片，并消除了引压管的堵塞或冻结问题。

毛细管和密封件解决方案已在称为平衡系统的配置中应用了多年。这种配置设有一个高、低压两侧装有相同远程密封件和长度相等毛细管的变送器。通过取消系统高压侧的长毛细管，调谐系统组件提高了平衡系统性能。这种系统不仅容易安装，而且还提高了性能，并缩短了响应时间。

平衡误差

虽然人们凭直觉明显地认识到调谐系统组件具有较好的响应时间，因为毛细管较短，但不清楚其为何表现出色的原因。事实上，在卧式应用的场合，如应用介质流经一个楔形物或文丘里管，平衡系统的优点是，系统各侧由温度所引起的误差会相互抵消。但是，当同一平衡系统装在罐槽中时，在低压侧由填充介质而产生液体压头会增加了额外误差源。

在平衡系统中，差压变送器变送器在低压和高压两侧设有相同远程密封和等长毛细管。

幸运的是，在调谐系统组件中，这种误差源沿相反方向作用于由温度所引起的系统误差上。在理想的调谐系统组件中，从理论上讲消除归因于温度的所有误差是可能的。在通常情况下，可以达到性能至少提高10％，时间响应改进80％的效果。

环境温度和工艺温度波动时，毛细管内充油或引压管中介质的体积和密度要发生变化。过去人们认为平衡系统不易受由温度所引起的任何误差的影响，因为每一段毛细管中充填介质的体积相等。因此，高压和低压两测量侧内的体积变化将同时发生并且大小相等，使得任何变化，无论是增大还是减小，均会被相互抵消。然而尽管如此，填充介质的密度变化会使低压基准侧测量值变化，但当平衡系统垂直安装使用时，这种变化不会被相互抵消。

系统高压侧取消长毛细管，使调谐系统组件提高了平衡系统性能。

例如，如果两个长度不同的毛细管装在同一高度，在变送器之上或之下，由于变送器高、低压两侧的体积和密度变化（无论是增大还是减小）相等，所以会被相互抵消。但是，如果低压侧基准支管接头装在高压侧以上位置（H1=0，H 2> 0），会给低压侧施加一个由于称为压头的填充介质重量而产生的额外压力。

在变送器初期调试期间，罐槽排空时，压头会产生负压读数，即DP = PHIGH – （PSTATIC+ PHEAD），因为PHIGH = PSTATIC（无液位，只有静压力），增大PHEAD会产生负压测量值。如果温度波动，密度变化则会引起PHEAD测量值变化。因此，即使罐槽保持排空状态，并且在恒定静压下，由于温度变化所引起的压头波动将产生误差并造成差压测量值漂移。

调谐系统组件能够补偿压头温度误差，其具体效果取决于最高温度和最低温度值以及接头间的跨距。接头间距为4.6米左右时，仪表工程师应检查其替代测量方案的有效性。当环境温度变化较大时，精确度就发挥着至关重要的作用。

远程传感

当取消了引压管和长毛细管时，也就被消除了与那些机械装置相关的温度影响，比如由体积和密度所引起的误差等。现已制定出了一种称为电子远程传感器的解决方案，其用途是用两台由一条电缆实现数字化互连的变送器来取代引压管和毛细管。

在电子远程传感器系统的应用中，差压在测量点计算，由一条电缆实现两变送器间的通信，从而消除了与引压管相关的泄漏、堵塞、结冰及测量值漂移问题。

在电子远程传感器系统中，由一条电缆实现两变送器间通信，消除了与引压管相关的泄漏、堵塞、结冰及测量值漂移问题。

此外，由于电子远程传感器取消了因跨越长接头间距所需的过长毛细管，这就消除了与这些长毛细管相关的温度影响问题。因此，以前由于误差太大而被认为无法测量的距离，现在未成为常见的差压测量难题。

多年以来，仪表工程师一直在试图通过安装两台独立的变送器来测量长接头间距上的差压。遗憾的是，由于同时在罐槽和变送器上测量，因此控制系统将以不同的速度和时间间隔对每台变送器进行轮询，这会使在控制系统中计算出来的差压值产生误差。

如果控制系统以10~30秒速度对每台变送器进行轮询，而间歇式罐槽填充速度为0.5英寸/秒（12.7毫米/秒），那么控制工程师读取的差压值可高达5-15 inH20（127-381 mmH20），这会造成批量控制效果差和产品规格不一致，最终将影响装置生产质量底线。此外，敷设两台变送器和一个附加I / O卡的接线回路会进一步影响仪表预算，从而减少了在增强装置的其他方面上的开支预算。

电子远程传感器大大改善了系统的时间响应，这是因为差压信号用数字来传输，而不是以机械或气动方式进行传送，这为操作工程师增添了对间歇生产质量、罐槽液位或馏出物处理量的控制量。

取消刚性引压管和长毛细管还缩短了设备安装时间，使维修工程师有更多的时间把精力集中在落实预防措施上。实现电子远程传感器间通信的是一条柔性数字电缆。将此数字电缆集成于装置的密集基础设施（比如地板格栅）上和永久性结构附近。

此外，由于电缆系统内无填充介质，因此，减少了需用蒸汽伴热和电伴热的室外罐槽和容器的数量。这样就进一步解放了维修工人的劳动力，最终给维护预算添加了额外的开支费用，并且由于省去蒸汽伴热和电伴热而节省了能源。工程师因而可以集中精力于装置改进，以提高质量和产量，而不必将精力放在被动维护方面。

电子远程传感器的读数可被编成程序，以便用预先组态的或用户组态的工程单位加以显示。由于经验丰富的工人接二连三地退休，用更直观的计量单位来传输工艺参数就越来越重要了。经验不足的年轻工人可以识别诸如英寸、公升、或甚至每加仑/分钟等单位，但也许不能立即将4-20 mA输出与直接液位测量值联系起来。电子远程传感器能用预编程罐槽容量计量表生成的方程，自动地把4-20mA输出转换成更易理解的单位。

电子远程传感器的另一益处是以零为基准测量，因为两台测量变送器的应用消除了低压侧的毛细管。不再存在由于PHEAD波动而产生的低压侧变化问题。因此，当罐槽排空时，差压测量值不再是负压，而是DP =0 P，因为PHIGH = PSTATIC和PHEAD已被消除。

由于电子远程传感器能够更深入地了解更多工艺参数，这使运行工程师能更全面地控制好工艺。安装了两台变送器时，操作工不仅能访问完全同步的测量值而无温度误差，同时还能访问单独的变送器读数（PHIGH与PLOW）。

通过监测这些额外测量参数，装置操作人员能够细心地控制罐槽压力，防止安全阀将潜在的有害气体排放到环境中，从而避免缴纳高额的污染环境罚金，同时还避免评估有害气体排放。

正确应用

虽然电子远程传感器适合用于接头间距长的容器和塔器，但在有些应用场合，采用诸如调谐系统组件之类的其他创新方案仍有更佳表现。评估任何技术的应用时，应考虑所要求的环境温度、工艺温度、差压、静态压力及测量精度。至于电子远程传感器系统中的变送器，应根据容器静压力和液位施加压力的累积压力来指定并给出尺寸。然而，诸如调谐系统组件之类的单一变送器系统则应完全根据塔器的差压来规定尺寸。因此，在一些应用大静态压力的场合，电子远程传感器不一定适合使用，这需要进行仔细评估。

因此，对于小尺寸高压容器甚至一些室内高罐槽，调谐系统组件是首选技术。而电子远程传感器技术的设计是为了能够在高大容器、蒸馏塔以及其他类似应用场合获得新成功。