石化罐區(qū)較為常見(jiàn)的4種液位計(jì)價(jià)值應(yīng)用分析

上海自動(dòng)化儀表采用對(duì)比分析的方式介紹了石化罐區(qū)較為常見(jiàn)的4種液位計(jì)制造原理和特點(diǎn)，及其在不同罐區(qū)和介質(zhì)中的實(shí)用價(jià)值，以獲取科學(xué)性更強(qiáng)的測(cè)量結(jié)果，保障裝置使用安全性。

儲(chǔ)罐種類(lèi)繁雜，包含內(nèi)浮頂罐、球罐、固定頂罐等，其容量大小也有差異。在存儲(chǔ)介質(zhì)上，既有粘度大、流動(dòng)性差的渣油和原油，又有介電常數(shù)較小的液化烯烴，還有較強(qiáng)腐蝕性的酸性物質(zhì)等。測(cè)量石化企業(yè)儲(chǔ)罐液位使用頻率較高的測(cè)量?jī)x器包括單法蘭、雷達(dá)、伺服和光導(dǎo)液位計(jì)。

1、法蘭式液位計(jì)

      單法蘭液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量的主要原理是基于液體的高度和液位之間正相關(guān)的關(guān)系，借助壓力來(lái)觀察液位的高度，即，其中代表著介質(zhì)密度，代表著液體產(chǎn)生的壓力。由此可見(jiàn)，介質(zhì)同液體高度之間關(guān)聯(lián)緊密，但是密度會(huì)跟隨著溫度的變化而不斷變化，改變液位。帶壓儲(chǔ)罐則不適合使用單法蘭液位計(jì)。液體壓力和罐內(nèi)壓力之和是儲(chǔ)罐底部的壓力，但是單法蘭液位變送器無(wú)法準(zhǔn)確辨識(shí)引起高度變化的原因。此時(shí)可應(yīng)用雙法蘭液位計(jì)，選擇儲(chǔ)罐頂部氣相空間位置設(shè)置個(gè)取壓口，借助個(gè)取壓口之間存在的壓力判斷液位的高度。同雷達(dá)、伺服和光導(dǎo)液位計(jì)相比，單﹑雙法蘭液位計(jì)的價(jià)格明顯偏低，對(duì)于液位測(cè)量要求相對(duì)較低的儲(chǔ)罐可使用該種液位計(jì)。除此之外，任何型號(hào)的單、雙法蘭液位計(jì)在粘稠、較容易結(jié)晶、腐蝕性和劇毒性較強(qiáng)的介質(zhì)中均具有較好的適應(yīng)性。

2雷達(dá)液位計(jì)

雷達(dá)液位計(jì)的工作原理是通過(guò)雷達(dá)發(fā)射電磁波，電磁波經(jīng)被測(cè)對(duì)象表面后反射回來(lái)，被天線(xiàn)接收。現(xiàn)階段，調(diào)頻連續(xù)波FMCW是雷達(dá)液位計(jì)應(yīng)用十分普及的技術(shù)手段，即在固定的時(shí)間段內(nèi)發(fā)射呈線(xiàn)性變化的頻率。鑒于電磁波的傳輸速度是常數(shù)，因此在計(jì)算罐的液面空高距時(shí)，只要測(cè)量發(fā)射某一頻率和接收該頻率的時(shí)間，便可實(shí)現(xiàn)。確定罐的高度后，雷達(dá)液位計(jì)的內(nèi)部軟件便可科學(xué)準(zhǔn)確地得到液位高度，即罐的高度同罐的液面空高距之間的差值。在擇選雷達(dá)液位計(jì)時(shí)應(yīng)關(guān)注介電常數(shù)。雷達(dá)液位計(jì)的實(shí)際測(cè)量效果明顯受介質(zhì)介電常數(shù)值的影響。非接觸式是雷達(dá)液位計(jì)進(jìn)行測(cè)量的主要方式。介質(zhì)的密度、粘性和腐蝕性的強(qiáng)弱對(duì)其產(chǎn)生明顯影響。因此，要確保雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，良好的安裝不可或缺。為有效避免和降低液面波動(dòng)或其他干擾，必須要在儲(chǔ)罐中安置雷達(dá)導(dǎo)波管，讓雷達(dá)波能夠借助導(dǎo)波管完成傳送。

3伺服液位計(jì)

阿基米德定律是伺服液位計(jì)的主要工作原理，即在具有凹槽的測(cè)量磁鼓上纏繞柔軟的鋼絲繩，在另外一端懸掛浮子。當(dāng)液位降低時(shí)，浮子承受的浮力變小，但鋼絲繩上的張力變大，即刻向傳感器張力絲傳達(dá)消息，使其緊拉。檢震器檢查出張力絲發(fā)生了改變，伺服控制器會(huì)發(fā)出指令，讓測(cè)量鼓在伺服電機(jī)的帶動(dòng)下逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。伺服電機(jī)放下測(cè)量鋼絲，浮子對(duì)液位下降不斷跟蹤的同時(shí)，其碼數(shù)器也記錄下了伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)，并自動(dòng)的測(cè)量浮子的位移量，即液位的變化數(shù)量。如液位上升，上述過(guò)程則相反。接觸式是伺服液位計(jì)的主要測(cè)量方式，在對(duì)腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)該考慮鋼絲繩和浮子的耐腐蝕性。當(dāng)對(duì)易結(jié)晶和具有較高粘稠度的介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，介質(zhì)會(huì)凝結(jié)在罐頂部，讓裝在磁鼓上的鋼絲繩粘結(jié)，鋼絲繩無(wú)法升降將會(huì)使得液位計(jì)的靈敏性受到影響，對(duì)于此類(lèi)介質(zhì)的測(cè)量則不應(yīng)該選擇伺服液位計(jì)。

4光導(dǎo)液位計(jì)

室內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)處理器和室外安裝的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置共同構(gòu)成光導(dǎo)液位計(jì)。光電開(kāi)關(guān)、碼盤(pán)、測(cè)量輪、浮子和盤(pán)簧是檢測(cè)裝置的主要構(gòu)成部分。箱體和盤(pán)簧小輪相連，而大輪同小輪之間的連接，借助盤(pán)簧實(shí)現(xiàn)。盤(pán)簧的主要作用是維持碼盤(pán)系統(tǒng)和浮子的平衡性。隨著液位的不斷增高和降低，讓浮子、碼盤(pán)及其測(cè)量輪之間呈現(xiàn)出全新的平衡狀態(tài)。光電開(kāi)關(guān)便可以借助碼盤(pán)，分別輸出的上升和下降的數(shù)字脈沖信號(hào)通過(guò)室內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)處理器后，便顯示出液位高度。鑒于測(cè)量輸出和盤(pán)簧輸出部分不存在隔離舉措，介質(zhì)的氣相和檢測(cè)元件的直接接觸使光導(dǎo)液位計(jì)僅可在無(wú)腐蝕的常壓儲(chǔ)罐中使用。

結(jié)束語(yǔ)綜上所述，種液位計(jì)均有其自身優(yōu)勢(shì)、不足、特征和適用范圍等，上海自動(dòng)化儀表應(yīng)基于使用場(chǎng)合、介質(zhì)、具體工藝狀況、液位設(shè)計(jì)特點(diǎn)選擇實(shí)用性較強(qiáng)的液位計(jì)，保障測(cè)量準(zhǔn)確性及裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。