化工大型儲(chǔ)罐液位計(jì)

在化工生產(chǎn)中大型儲(chǔ)罐界面的測(cè)量有很多種，常用的液位測(cè)量?jī)x表有磁致伸縮式液位計(jì)、浮球液位計(jì)、磁翻板液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)等等。根據(jù)不同的測(cè)量原理、方法和工況特點(diǎn)，每種測(cè)量?jī)x表都有其自身的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍。

一、化工大型儲(chǔ)罐液位計(jì)（磁致伸縮式液位計(jì)）作為一種新興的測(cè)量?jī)x表，具有精度高、穩(wěn)定性和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。更適合于界面液位測(cè)量，未來(lái)在石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè)將會(huì)有更大的市場(chǎng)。

磁致伸縮式液位計(jì)組成
磁致伸縮式液位計(jì)是一種可進(jìn)行連續(xù)液位、界面測(cè)量，并提供用于監(jiān)視和控制的模擬信號(hào)輸出的高精度的測(cè)量?jī)x表，由三部分組成：(A)360度內(nèi)磁浮子;(B)傳感器(壓磁傳感器和磁致傳感管);(C)塑封全智能化電子裝置?？芍悄芑幊?，帶有液晶顯示，可顯示總體液位，界面液位，以及溫度輸出的電信號(hào)，實(shí)際液位值，溫度值,帶有偏移量的實(shí)際液位值等。

磁致伸縮式液位計(jì)工作原理
在一非磁性傳感管內(nèi)裝有一根磁致伸縮線,在磁致伸縮線一端裝有一個(gè)壓磁傳感器,該壓磁傳感器每秒發(fā)出10個(gè)電流脈沖信號(hào)給磁致伸縮線,開始計(jì)時(shí),該電流脈沖同磁性浮子的磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用，在磁致伸縮線上產(chǎn)生一個(gè)扭應(yīng)力波，這個(gè)扭應(yīng)力波以已知的速度從浮子的位置沿磁致伸縮線向兩端傳送。直到壓磁傳感器收到這個(gè)扭應(yīng)力信號(hào)為止,壓磁傳感器可測(cè)量出起始脈沖和返回扭應(yīng)力波間的時(shí)間間隔，根據(jù)時(shí)間間隔大小來(lái)判斷浮子的位置,由于浮子總是懸浮在液面上,且磁浮子位置隨液面的變化而變化,即時(shí)間間隔大小也就是液面的高低,然后通過(guò)全智能化電子裝置將時(shí)間間隔大小信號(hào)轉(zhuǎn)換與被測(cè)液位成比例的4～2 0 m A信號(hào)(HART)進(jìn)行輸出。

特性
優(yōu)點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅由三部分組成;
(2)高精度，滿量程的0.01%，大誤差不超過(guò)1.27mm;
(3)標(biāo)定極其簡(jiǎn)單，無(wú)需實(shí)標(biāo)，只需按按鈕或者使用HART協(xié)議;
(4)對(duì)于重新標(biāo)定或忘記標(biāo)定值，無(wú)需重新校驗(yàn);
(5)測(cè)量范圍大，0～22m;
(6)可同時(shí)測(cè)量總體液位和界面液位，以及溫度輸出;
(7)壓力范圍大，大207Bar，標(biāo)準(zhǔn)的是66Bar;
(8)溫度范圍大，-196℃到427℃;
(9)可現(xiàn)場(chǎng)替換差壓式，電容式，超聲波式，雷達(dá)式，外浮筒式，鋼帶或伺服馬達(dá)式等液位變送器。
缺點(diǎn)
(1)不能測(cè)量高粘度液體和泥漿，天線浸在被測(cè)液體或其飽和汽體中工作，不適用于有壓、自聚、有腐蝕、有毒、高黏度液體的測(cè)量。
(2)浮子沿著波導(dǎo)管外的護(hù)導(dǎo)管上下移動(dòng)，有時(shí)會(huì)被卡住。

二、化工大型儲(chǔ)罐液位計(jì)（雷達(dá)液位計(jì)）既滿足了高測(cè)量精度及自動(dòng)化程度的要求，還保證了一定程度上的測(cè)量重復(fù)性、穩(wěn)定性，為工廠、車間的高效運(yùn)行的奠定了良好的基礎(chǔ)，對(duì)于大型化工儲(chǔ)罐中的液位測(cè)量而言，雷達(dá)液位計(jì)不失為一個(gè)*選擇。

雷達(dá)液位計(jì)工作原理

雷達(dá)液位計(jì)工作原理十分簡(jiǎn)單，通常有三個(gè)步驟：發(fā)射、反射與接收?；诟哳l波導(dǎo)的設(shè)計(jì)原理，雷達(dá)液位計(jì)的微波脈沖通過(guò)PTFE發(fā)射極從天線末端發(fā)射電磁波信號(hào)，發(fā)射波則會(huì)在被測(cè)物料表面產(chǎn)生反射，反射的回波信號(hào)仍由天線接收。再通過(guò)時(shí)間擴(kuò)展技術(shù)原理，可精準(zhǔn)計(jì)算出發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間間隔，從而進(jìn)一步推算出天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離。
在實(shí)際應(yīng)用中，尤其在工況比較復(fù)雜的情況下，虛假回波的存在有很大的可能性。為了避免虛假回波，計(jì)為Rada-21高頻脈沖雷達(dá)液位計(jì)采用了自動(dòng)虛假回波抑制功能，可智能消除固定干擾，準(zhǔn)確辨別液位回波。

雷達(dá)液位計(jì)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
1、準(zhǔn)確度高
由于電磁波不受環(huán)境的影響，且雷達(dá)液位計(jì)與儲(chǔ)罐、介質(zhì)無(wú)任何接觸，因此雷達(dá)液位計(jì)即使在惡劣條件下依然能夠快速、精確地測(cè)量。
2、被測(cè)液體介質(zhì)范圍廣
微波信號(hào)與可見(jiàn)光相似，有很好的穿透性，其反射功率取決于被測(cè)介質(zhì)的導(dǎo)電性和介電常數(shù)，介電常數(shù)越大，回波信號(hào)的反射效果越好，因此對(duì)于化學(xué)屬性不同的液體介質(zhì)，如有毒介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)等液體和漿狀介質(zhì)，雷達(dá)液位計(jì)都可以很好地勝任測(cè)量工作。
3、安全節(jié)能
由于雷達(dá)的微波發(fā)射功率小，可被金屬容器外壁靜電屏蔽，因此雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用受場(chǎng)地限制較小且對(duì)人體無(wú)害。
4、適用范圍廣
根據(jù)罐體的形狀而言，雷達(dá)液位計(jì)可以對(duì)球罐、臥罐、柱形罐、圓柱椎體罐等的液位進(jìn)行測(cè)量；根據(jù)罐體功能而言，可以對(duì)儲(chǔ)罐、緩沖罐、微波管、旁通管中的液位進(jìn)行測(cè)量。

從上述雷達(dá)液位計(jì)工作原理和產(chǎn)品特點(diǎn)，不難看出其在大型化工儲(chǔ)罐中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分明顯。接下來(lái)，我們?cè)賮?lái)看看帶錐體天線、拋物面天線和桿狀天線三種雷達(dá)液位計(jì)在大型化工儲(chǔ)罐中具體是如何應(yīng)用的。
1、帶錐體天線的雷達(dá)液位計(jì)適合測(cè)量范圍大的化工儲(chǔ)罐，建議將其安裝在罐頂或安裝導(dǎo)波管上。
2、帶拋物面天線的雷達(dá)液位計(jì)適用于液體和固料的測(cè)量應(yīng)用，因其具有較窄的雷達(dá)波束，可應(yīng)用于大量程的化工儲(chǔ)罐。此外，拋物面天線的雷達(dá)液位計(jì)還可用于存在粘結(jié)液，如瀝青、液態(tài)硫磺的工況。
3、帶桿狀天線天線的雷達(dá)液位計(jì)尺寸較小，適用于具有衛(wèi)生要求或腐蝕性化工物料的測(cè)量應(yīng)用。

三、浮球液位計(jì)是在液位測(cè)量領(lǐng)域中較為常見(jiàn)的測(cè)量?jī)x表，因?yàn)槠渚哂羞m用范圍廣、安裝靈活方便，只要配套不同的浮球和內(nèi)桿的材質(zhì)，便可以測(cè)量任何性質(zhì)的介質(zhì)的液位。為了幫助廣大用戶能夠方便更好地使用浮球液位計(jì)，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，有效延長(zhǎng)液位計(jì)產(chǎn)品的使用壽命。

浮力式液位計(jì)原理及種類
根據(jù)阿基米德定律，當(dāng)一個(gè)物體放在液體中時(shí)，液體對(duì)它有一個(gè)向上的浮力。浮力的大小等于物體排開液體的重量，浮力式液位計(jì)工作原理正是基于此。按照工作原理分類，液位計(jì)可分為：直讀式(玻璃管、磁翻板液位計(jì))、浮力式(浮球液位計(jì))、靜壓式(單法蘭液位變送器等)、電磁式、超聲波式和輻射式等。浮力式液位計(jì)又分為恒浮力式液位計(jì)（如浮球式液位計(jì)）和變浮力式液位計(jì)。本文探討的是用于石油工業(yè)中多的恒浮力式液位計(jì)的檢定方法。在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要測(cè)量容器內(nèi)的固體料位、液體液位和兩種不相混合物料的分界界面位置，我們把這種測(cè)量統(tǒng)稱為物位測(cè)量。相應(yīng)的把測(cè)量固體料位的儀表稱料位計(jì)，測(cè)量液位的儀表稱液面型液位計(jì)，測(cè)量分界面位置的儀表稱界面型液位計(jì)。

浮球液位計(jì)的產(chǎn)品特點(diǎn)：
適用范圍廣、安裝形式多樣，適合任何介質(zhì)的液位、界面的測(cè)量被測(cè)介質(zhì)與指示結(jié)構(gòu)*隔離，密封性能好，防泄露、適應(yīng)高壓、高溫、腐蝕條件下的液位測(cè)量，電容式液位計(jì)可靠性高集現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)傳變送、報(bào)警控制開關(guān)于一體且可自由調(diào)整，功能齊全雙色指示帶夜光、連續(xù)直觀、醒目、測(cè)量范圍大，觀察方向可任意改變耐振動(dòng)性能好，能適應(yīng)液位波動(dòng)大的情況下工作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，維護(hù)費(fèi)用低帶精美的磁鋼校正器，現(xiàn)場(chǎng)隨意校調(diào)電容式物位計(jì)液位計(jì)在應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題選型由于被測(cè)介質(zhì)的不同，電容式物位傳感器有不同的型式。指針式磁跟蹤液位計(jì)用于直接指示各種敞開或承壓容器內(nèi)液位高度，該表與工業(yè)設(shè)備上常用的玻璃管液位計(jì)相比較，它不怕破裂、示值更為清晰，其適用于對(duì)玻璃壁有粘滯作用的油污類液體介質(zhì)或有毒有害的介質(zhì)的直接指示。

四、磁翻板液位計(jì)是一種在大型罐區(qū)非常常見(jiàn)的一種液位測(cè)量?jī)x表，它是根據(jù)浮力原理制作，磁翻板內(nèi)浮子在主體內(nèi)（與容器相通），隨著被測(cè)介質(zhì)液位的升降而上下浮動(dòng)，利用內(nèi)浮子的磁性組件吸引翻板內(nèi)的指示器來(lái)直接醒目地指示出被測(cè)容器內(nèi)的液位變化?？芍苯佑脕?lái)觀察各種容器內(nèi)介質(zhì)的液位高度。非常適用于石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域的液位指示。

側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)特點(diǎn)

1、側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)有多種材質(zhì)可選，而側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)的導(dǎo)管部分都是由不銹鋼制成，可滿足食用級(jí)別的高要求。
2、側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)純機(jī)械原理，安全、穩(wěn)定、可靠、顯示直觀。
3、可以為側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)增加遠(yuǎn)傳裝置，4-20MA信號(hào)輸出，將信號(hào)傳輸至控制室。
4、增加上下限報(bào)警開關(guān)并連接泵閥，使側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)容器內(nèi)液位的高低位控制。
5、對(duì)于一些大型食用油儲(chǔ)罐也可使用側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)，雖然造價(jià)成本會(huì)高一點(diǎn)，但相對(duì)雷達(dá)液位計(jì)或超聲波液位計(jì)來(lái)說(shuō)，側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)更準(zhǔn)確可靠。目前國(guó)內(nèi)的雷達(dá)液位計(jì)、超聲波液位計(jì)制造工藝雖然很成熟，但誤報(bào)現(xiàn)象還是偶爾會(huì)發(fā)生的。