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          四種液位計在臥式儲罐的應用

          目前臥式儲罐上應用最廣泛的液位計有四種,雷達液位計,差壓液位計,超聲波外貼液位計,及磁翻板液位計,其中前三種液位計可以實現DCS及SIS遠傳,磁翻板液位計主要為現場顯示,雷達液位計,差壓液位計,磁翻板液位計為與被測介質直接接觸的液位計,而超聲波外貼液位計為非接觸式液位計。

           

          四種液位計的工作原理

          雷達液位計主要分為兩種脈沖雷達導波雷達。脈沖雷達液位變送器可簡單的、可靠的非接觸式測量金屬罐體、水池或其他容器中流體的液位。從微處理器控制電路產生一個6.3GHz脈沖通過傳感器表面發射出來。該脈沖信號碰到被測流體表面后反射回到天線的時間經過微處理器轉換成比例與液位高度的電流信號輸出。脈沖雷達采用高頻、窄脈沖對微波源信號進行調制,以波束的形式發射固定頻率(即載波頻率)的脈沖波,在介質表面反射后由接收器接收,脈沖的時間行程決定了由發射天線至介質表面的距離。導播雷達液位計是依據時域反射原理為基礎的雷達液位計,雷達液位計的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播,當遇到被測介質表面時,雷達液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發射裝置,發射裝置與被測介質表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比,經計算得出液位高度。

          差壓式液位計的測量原理用鋼管將差壓計的正壓端接至被測液體的底部,負壓端接至氣相中,根據流體靜力學原理;差壓式液位變送器是利用容器內的液位改變時,由液柱產生的靜壓也相應變化的原理而工作的。

          超聲波外貼液位計主要安裝在儲罐的底部不直接接觸被測介質,通過自身獨有的測量探頭發射超聲波,通過主機調節不同種類介質傳播聲速的不同,測量超聲從罐底到液面的時間來檢測液位的高度。

          磁翻板液位計主要通過旁通管內浮球隨液面高度變化而變化的特性來測量液位高度,當液位升高浮球會將對應位置的磁翻板通過磁力翻轉。

           

          四種液位計的優點及缺點

          脈沖雷達液位計主要的優勢在于可測量最高70米量程,誤差較小,而不受溫度、粉塵、蒸汽的影響,適用范圍廣,可用于儲油罐區、瀝青儲罐、石油液化氣、反應釜、石化業污水罐及鋼鐵業高爐鋼水的連續料位測量。在釀酒、食品業制藥業等領域中也廣泛使用,一體化結構,非接觸式喇叭。脈沖雷達的缺點在于數經濟型的脈沖微波物位計都采用5.8Hz或6.3GHz的微波頻率,其輻射角較大(約30度),容易在容器壁或內部 結構上產生干擾回波。雖然加大喇叭天線尺寸可稍微減少發射角度,但體積增大,使用不便,當液面出現波動和泡沫時,情況就變得更復雜,信號散射脫離傳播途徑或吸收大部分能量,從而使返回到雷達液面計接受天線的信號更加弱小或無信號返回,當儲罐中有攪拌器管道等障礙物時,這些障礙物也會反射電磁波信號,從而產生虛假的液位信號。導波雷達液位計主要的優勢在于與介質直接接觸,具有較強的穩定性及準確度,同時受進出液的影響較小,不易發生故障。導播雷達的缺點主要為在導波桿上附著一些雜質或液體時會出現液位跳動的情況。同時在臥罐這種壓力容器上,雷達液位計出現問題后不易更換,需要清罐后才可以進行更換。

          差壓液位計的優勢在于測量無機械磨損,工作可靠,質量穩定,壽命長,結構簡單,安裝方便,便于操作維護,體積小適合大多數常溫常壓的場合。主要缺點為當容器內有蒸汽時會在負相引壓管內冷凝成液體,造成嚴重測量誤差,需要在引壓管裝儲液罐,定期進行人工排液,天氣寒冷時引壓管內的液體容易凝固,需要進行伴熱保溫,投用時麻煩,須在變送器引壓管中注滿水或等水蒸汽凝結充滿引壓管后才能準確投,測量的綜合誤差大,變送器測量微差奪的精確度有限,再加上取樣管路中液柱的不穩定等因素致使實際測量的綜合誤差較大。

          超聲波外貼式液位計的優勢主要在于安裝簡單不與介質直接接觸,與介質的壓力、溫度、密度、粘度無關,同時可以通過安裝在側面的校準探頭對液位進行校準,保證液位的實時準確性,正常情況誤差不會超過1厘米,同時安裝不需要清罐不需要動火安裝的安全性高,為一些工廠的老罐區的不停產改造提供了很大的幫助,外貼式液位計的缺點在于不與介質直接接觸安裝在儲罐的底部,當進出液速度很快的時候可能會出現液位的波動,同時儲罐底部沉淀很厚的情況下可能無法進行測量。

          磁翻板液位計的優勢主要在于價格比較便宜,為機械化結構,可以直觀的顯示出液位的高度,同時使用范圍非常廣泛,幾乎所有符合安裝要求的儲罐均有安裝,磁翻板液位計的缺點在于測量主要通過儲罐底部和底部的旁通管,當介質沉淀較多時可能堵塞底部管道,同時向液氯液化天然氣等低溫介質容易結冰造成浮珠卡珠,同時在一些氣化較為嚴重的介質上應用,天氣溫度高時會出現顯示液位高于實際液位的情況。