本文從罐區(qū)差壓液位變送器等智能液位儀表的選擇看資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報價廠家為您提供。

一、導(dǎo)言

縱觀工業(yè)儀器的整個發(fā)展過程，每一項新的測量技術(shù)都是為了解決工業(yè)過程測量中的一些難題而開發(fā)的，在提高工業(yè)測量技術(shù)水平的同時，也帶來了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。

作為一名從事儀器設(shè)計多年的設(shè)計師，他參與了許多罐區(qū)的設(shè)計，并接觸過許多液位儀器，如壓差液位變送器。有必要從技術(shù)發(fā)展的角度談?wù)勎覍σ何粶y量儀表選擇的看法。從罐區(qū)液位儀表的設(shè)計出發(fā)，探討了罐區(qū)儀表的發(fā)展方向，并對幾種常用的液位測量儀表進(jìn)行了比較。

在20世紀(jì)70年代和80年代，為了解決人工測量的困難和麻煩，罐區(qū)液位測量幾乎總是使用鋼帶液位計。它由機(jī)械傳動和光電采樣組成。通過鋼帶的拉伸，浮子可以不斷達(dá)到新的力平衡來讀取編碼帶(編碼盤)，從而獲得液位的高度。這種液位測量方法誤差大，讀碼錯誤嚴(yán)重，儀器維護(hù)量大，長時間使用容易造成檢測儀器故障，輸出信號是編碼信號，不能直接進(jìn)入計算機(jī)，限制了罐區(qū)管理自動化水平的提高和發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種液位計已經(jīng)逐漸被新型智能儀器所取代。現(xiàn)在我們來談?wù)勔恍V泛應(yīng)用于油罐液位測量的智能儀表。

第二，單法蘭液位變送器,壓差液位變送器

作為測量儀器，單法蘭液位變送器和差壓液位變送器已經(jīng)在常規(guī)罐區(qū)設(shè)計中得到很好的應(yīng)用。單法蘭液位變送器用于測量常壓儲罐，而差壓液位變送器用于測量加壓儲罐。

根據(jù)流體靜力學(xué)原理，無論是開放式容器還是封閉式容器，容器中同一液面上的壓力在任何地方都是相等的。不同液位上的壓力與液面(即液面)的垂直距離成正比。離液面越遠(yuǎn)，壓力越大，反之亦然，壓力越小。

當(dāng)液位降至液位(=)時，液位的壓力с等于儲罐中的氣體壓力с。當(dāng)時，с=ρ+с

式中с-液位和液層壓力；

-液位和液位之間的垂直距離；

ρ-液體介質(zhì)的密度；

油箱里氣體的壓力。

液體介質(zhì)的密度是一個相對穩(wěn)定的參數(shù)。儲罐中的液位和儲罐中的氣體壓力с是生產(chǎn)過程中的變量。為了獲得僅與液位變化相關(guān)的壓力с，必須消除с變化對с的影響。

差壓法測量液位時，高壓室(+)與液位相連，低壓室(-)與罐頂氣體相連，變送器高壓室和低壓室之間的隔膜因兩個不同方向的推力而變形，變形程度與“+”和“-”壓力室之間的壓差有關(guān)，如下所示:δ=-=ρ+ρ+8-ρ+8 =ρ+ρ-ρ。

此時，容器中的液位高度和壓差δ是一度的函數(shù)。當(dāng)= δ = ρ-ρ存在時。因此，在實(shí)際使用中，用差壓法測量液位時也應(yīng)考慮零點(diǎn)漂移。零點(diǎn)漂移主要是由于容器中氣體成分的環(huán)境溫度下作用在“+”和“-”壓力室上的液柱的靜壓造成的。對于零位遷移，可以在安裝過程中安裝平衡容器。當(dāng)=和δ時，執(zhí)行零正遷移；當(dāng)δ時，執(zhí)行零負(fù)轉(zhuǎn)移。遷移量為δ = ρ-ρ。零移位后，必須確保當(dāng)沒有測量信號加到負(fù)壓側(cè)時，變送器輸出為:當(dāng)全量程信號加到負(fù)壓側(cè)時，變送器輸出為。這在安裝過程中尤為重要，因為它直接影響到未來儲罐的測量精度。

單法蘭液位變送器和差壓變送器是基于該測量原理開發(fā)的液位測量儀器。

在上海煉油廠萬噸年汽柴油加氫項目的罐區(qū)設(shè)計中，我使用了兩家公司的型號單法蘭液位變送器，由于其測量的油介質(zhì)是單汽油和單柴油，處于常溫常壓下，目前使用狀況良好，沒有任何問題。如果待測介質(zhì)具有腐蝕性、粘性且易于結(jié)晶，可考慮雙法蘭壓差液位變送器的情況。雙法蘭壓差液位變送器由于隔膜直接作用于取壓側(cè)，不需要零點(diǎn)遷移，但安裝位置受毛細(xì)管長度限制，毛細(xì)管中的隔離液容易受環(huán)境溫度影響，從而影響測量精度。

單法蘭差壓液位變送器液位測量的優(yōu)點(diǎn)是安裝相對簡單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠。缺點(diǎn)是介質(zhì)密度容易受到環(huán)境變化的影響，從而影響測量精度，因此不適用于大型儲罐和球罐。它在中小型儲罐的液位測量中具有優(yōu)異的性能。

三、磁致伸縮液位計

磁致伸縮液位計是一種相對新型的液位測量儀器。它具有很高的精度，測量誤差不超過10% .它由兩部分組成:一根外套有浮子(內(nèi)有磁性元件)的測量桿；位于測量桿上端的電子傳感器。在測量過程中，液位計頭部的電子元件產(chǎn)生一個小電流“詢問”脈沖，同時產(chǎn)生一個磁場，沿著波導(dǎo)管中的感應(yīng)線向下流動。液位計管外有一個浮子，隨著液位的變化，浮子沿側(cè)桿上下移動。當(dāng)一組永磁體布置在浮子中時，浮子產(chǎn)生磁場。當(dāng)當(dāng)前磁場遇到浮動磁場時，產(chǎn)生一個稱為“導(dǎo)波失真”的脈沖，從詢問脈沖開始到電子元件檢測到返回脈沖的周期相對于液位改變位置。在上海煉油廠小梁山液化石油氣球罐區(qū)，考慮到工藝精度的要求和介質(zhì)的特殊性，將其作為液位的測量手段。自從使用以來，它一直狀況良好。該液位計具有測量精度高的優(yōu)點(diǎn)，適用于有毒、易燃、易爆場所。缺點(diǎn)是對介質(zhì)的溫度、壓力和粘度有一定的要求。目前，它已在液化氣儲罐的計量中得到很好的應(yīng)用。

四、雷達(dá)液位計

當(dāng)雷達(dá)液位計第一次被引入市場時，由于價格高，它沒有被每個人所認(rèn)可。但是隨著人們對它認(rèn)識的加深和自身價格的下調(diào)，它受到了越來越多客戶的青睞。

用雷達(dá)儀器測量油罐液位有以下優(yōu)點(diǎn):

發(fā)射和接收天線不與介質(zhì)接觸；高頻電磁波信號易于遠(yuǎn)距離傳輸，可大范圍測量的雷達(dá)不受液面以上空間氣相條件變化的影響，可用于測量。

雷達(dá)通過發(fā)射和接收高頻電磁能量來測量液位，并計算電磁波到達(dá)液位表面并反射回接收天線的時間。它可以在沒有空氣(真空)或有蒸發(fā)介質(zhì)的情況下傳播，氣體的波動不影響電磁波的傳播速度。目前，雷達(dá)液位計有三種類型:常規(guī)空間傳播交流/DC動力雷達(dá)液位計、新型空間傳播回路動力雷達(dá)液位計(雙線制)和導(dǎo)波雷達(dá)液位計。

在正常工作條件下，交流/DC電源和雙線雷達(dá)液位計都能準(zhǔn)確獲得測量值。但是，在特殊情況下，如被測介質(zhì)介電常數(shù)小、液位波動和起泡、障礙物等，需要導(dǎo)波雷達(dá)液位計。它的基本原理與雷達(dá)液位計相同，但稍有不同的是，它利用波導(dǎo)在氣體和液體中的不同電導(dǎo)率產(chǎn)生一個液位來發(fā)射原始脈沖，同時在探頭頂部有一個預(yù)設(shè)阻抗，從而產(chǎn)生一個可靠的基本脈沖，稱為基線反射脈沖。導(dǎo)波雷達(dá)液位計檢測液位反射的原始脈沖，并將其與同時產(chǎn)生的基線反射脈沖進(jìn)行比較，以計算介質(zhì)的液位高度。此外，如果界面下液面的介電常數(shù)比界面上液體的介電常數(shù)高得多，則可以利用高導(dǎo)電介質(zhì)和低導(dǎo)電介質(zhì)之間反射波強(qiáng)度的差異來測量兩種液體之間的界面。目前，雙線雷達(dá)液位計的價格幾乎與平均值液位變送器相同。

隨著雷達(dá)液位計測量技術(shù)越來越成熟，對應(yīng)各種工況的產(chǎn)品系列也越來越齊全。目前，雷達(dá)液位計在各種工況下的應(yīng)用越來越多，在國內(nèi)罐區(qū)液位測量中具有前所未有的優(yōu)勢和性能。

作為儀表設(shè)計師，在選擇液位儀表時，應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)條件、使用要求和合理的性價比來選擇儀表。盡可能使所選儀器產(chǎn)品性能更可靠、使用壽命更長、精度更高、成本更低、維護(hù)更少、應(yīng)用范圍更廣。

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