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(bào)價(jià)廠家為您提供。

一、導(dǎo)言

縱觀工業(yè)儀器的整個(gè)發(fā)展過程，每一項(xiàng)新的測(cè)量技術(shù)都是為了解決工業(yè)過程測(cè)量中的一些難題而開發(fā)的，在提高工業(yè)測(cè)量技術(shù)水平的同時(shí)，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(jì)多年的設(shè)計(jì)師，他參與了許多罐區(qū)的設(shè)計(jì)，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?duì)液位測(cè)量?jī)x表選擇的看法。從罐區(qū)液位儀表的設(shè)計(jì)出發(fā)，探討了罐區(qū)儀表的發(fā)展方向，并對(duì)幾種常用的液位測(cè)量?jī)x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(cè)量的困難和麻煩，罐區(qū)液位測(cè)量幾乎總是使用鋼帶液位計(jì)。它由機(jī)械傳動(dòng)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(cè)量方法誤差大，讀碼錯(cuò)誤嚴(yán)重，儀器維護(hù)量大，長(zhǎng)時(shí)間使用容易造成檢測(cè)儀器故障，輸出信號(hào)是編碼信號(hào)，不能直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)，限制了罐區(qū)管理自動(dòng)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(jì)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(cè)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(cè)量?jī)x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(jì)中得到很好的應(yīng)用。單法蘭液位變送器用于測(cè)量常壓儲(chǔ)罐，而差壓液位變送器用于測(cè)量加壓儲(chǔ)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(shí)，液位的壓力с等于儲(chǔ)罐中的氣體壓力с。當(dāng)時(shí)，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(gè)相對(duì)穩(wěn)定的參數(shù)。儲(chǔ)罐中的液位和儲(chǔ)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(duì)с的影響。

差壓法測(cè)量液位時(shí)，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(gè)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(shí)，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(shí)。因此，在實(shí)際使用中，用差壓法測(cè)量液位時(shí)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(duì)于零位遷移，可以在安裝過程中安裝平衡容器。當(dāng)=和δ時(shí)，執(zhí)行零正遷移；當(dāng)δ時(shí)，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(cè)量信號(hào)加到負(fù)壓側(cè)時(shí)，變送器輸出為:當(dāng)全量程信號(hào)加到負(fù)壓側(cè)時(shí)，變送器輸出為。這在安裝過程中尤為重要，因?yàn)樗苯佑绊懙轿磥韮?chǔ)罐的測(cè)量精度。

單法蘭液位變送器和差壓變送器是基于該測(cè)量原理開發(fā)的液位測(cè)量?jī)x器。

在上海煉油廠萬噸年汽柴油加氫項(xiàng)目的罐區(qū)設(shè)計(jì)中，我使用了兩家公司的型號(hào)單法蘭液位變送器，由于其測(cè)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(cè)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(zhǎng)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(cè)量精度。

單法蘭差壓液位變送器液位測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是安裝相對(duì)簡(jiǎn)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(cè)量精度，因此不適用于大型儲(chǔ)罐和球罐。它在中小型儲(chǔ)罐的液位測(cè)量中具有優(yōu)異的性能。

三、磁致伸縮液位計(jì)

磁致伸縮液位計(jì)是一種相對(duì)新型的液位測(cè)量?jī)x器。它具有很高的精度，測(cè)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(cè)量桿；位于測(cè)量桿上端的電子傳感器。在測(cè)量過程中，液位計(jì)頭部的電子元件產(chǎn)生一個(gè)小電流“詢問”脈沖，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，沿著波導(dǎo)管中的感應(yīng)線向下流動(dòng)。液位計(jì)管外有一個(gè)浮子，隨著液位的變化，浮子沿側(cè)桿上下移動(dòng)。當(dāng)一組永磁體布置在浮子中時(shí)，浮子產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)當(dāng)前磁場(chǎng)遇到浮動(dòng)磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)稱為“導(dǎo)波失真”的脈沖，從詢問脈沖開始到電子元件檢測(cè)到返回脈沖的周期相對(duì)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(cè)量手段。自從使用以來，它一直狀況良好。該液位計(jì)具有測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)，適用于有毒、易燃、易爆場(chǎng)所。缺點(diǎn)是對(duì)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(chǔ)罐的計(jì)量中得到很好的應(yīng)用。

四、雷達(dá)液位計(jì)

當(dāng)雷達(dá)液位計(jì)第一次被引入市場(chǎng)時(shí)，由于價(jià)格高，它沒有被每個(gè)人所認(rèn)可。但是隨著人們對(duì)它認(rèn)識(shí)的加深和自身價(jià)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(cè)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(hào)易于遠(yuǎn)距離傳輸，可大范圍測(cè)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(cè)量。

雷達(dá)通過發(fā)射和接收高頻電磁能量來測(cè)量液位，并計(jì)算電磁波到達(dá)液位表面并反射回接收天線的時(shí)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(dòng)不影響電磁波的傳播速度。目前，雷達(dá)液位計(jì)有三種類型:常規(guī)空間傳播交流/DC動(dòng)力雷達(dá)液位計(jì)、新型空間傳播回路動(dòng)力雷達(dá)液位計(jì)(雙線制)和導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。

在正常工作條件下，交流/DC電源和雙線雷達(dá)液位計(jì)都能準(zhǔn)確獲得測(cè)量值。但是，在特殊情況下，如被測(cè)介質(zhì)介電常數(shù)小、液位波動(dòng)和起泡、障礙物等，需要導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。它的基本原理與雷達(dá)液位計(jì)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(gè)液位來發(fā)射原始脈沖，同時(shí)在探頭頂部有一個(gè)預(yù)設(shè)阻抗，從而產(chǎn)生一個(gè)可靠的基本脈沖，稱為基線反射脈沖。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)檢測(cè)液位反射的原始脈沖，并將其與同時(shí)產(chǎn)生的基線反射脈沖進(jìn)行比較，以計(jì)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(cè)量?jī)煞N液體之間的界面。目前，雙線雷達(dá)液位計(jì)的價(jià)格幾乎與平均值液位變送器相同。

隨著雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量技術(shù)越來越成熟，對(duì)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(jì)在各種工況下的應(yīng)用越來越多，在國內(nèi)罐區(qū)液位測(cè)量中具有前所未有的優(yōu)勢(shì)和性能。

作為儀表設(shè)計(jì)師，在選擇液位儀表時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)條件、使用要求和合理的性價(jià)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(zhǎng)、精度更高、成本更低、維護(hù)更少、應(yīng)用范圍更廣。

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