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磁性液位計、雷達液位計、差壓液位計在儲罐中的應用
發布時間:2021-03-14 09:26:56

測量小型儲罐的液位最常用的液位計類型有磁性液位計、雷達液位計、差壓液位計三種形式,下面對三種液位計類型做對比分析,來確定最適合該工況的液位計類型。

1、磁性液位計

磁性液位計是一種最常用的液位計類型,在各種液位測量場合得到廣泛的應用。磁翻板液位計的原理是浮力原理和磁性耦合作用。當被測容器中的液位升降時,液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降,浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器,驅動紅、白翻柱翻轉180°,當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色,當液位下降時翻柱由紅色轉變為白色,指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度,從而實現液位清晰的指示。

變送桿內的干簧管元件通過磁耦合的作用,將液位位置轉化為電阻阻值變化,通過變送器轉換成4-20mA的標準信號,實現液位信號遠傳監控。磁翻板液位計具有檢測原理簡單、就地顯示的直讀式特點。目前磁翻板產品可以做到10MPa的耐壓能力,已經可以用于大部分的低中壓場合。

2、導波雷達液位計

導波雷達液位計是一種基于時間行程原理的測量儀表。探頭發出高頻脈沖(光速)并沿桿式探頭傳播,當脈沖遇到液體表面時反射回來被儀表內的接收器接收,并將距離信號轉換為物位信號,通過變送器轉換成4-20mA的標準信號,實現液位信號遠傳監控。

導波雷達液位計發出脈沖波以光速傳輸,不受氣相溫度的影響,具有低維護性,高精度特點。但是雷達也有一定的局限性,由于氣相空間不是真空,氣相介質對于雷達波的能量具有一定的吸收性,使得雷達波到達介質液面的時候能量有一定的衰減,而衰減程度和氣相介電常數有關,氣體的介電常數隨溫度的升高而減小,隨壓力的增大而增大,但影響系數很小,但對于較高壓氣體,介電常數增加就會比較明顯。當液面反射的回波能量又經過氣相介質的吸收,使得雷達的回波能量衰減至接近或低于干擾波的能量時,就會產生虛假液位顯示。分液罐中的氣相為5MPa的天然氣,對雷達回波的影響還是比較明顯。

另外,在安裝方式的選擇上,導波雷達液位計的原理決定了必須在設備頂部開口安裝。因此,液位計的安裝需要考慮安裝局限性。

體積較小的分離器,由于氣體停留時間短,靠重力氣液分離效果不佳,為了避免頂部氣相流動時夾帶液體,通常會在頂部增加一個固定的絲網組件,使得氣體流過時,液體被攔截而留在絲網上,在重力流作用下流至分離器底部,提高分離效果。

在這種情況下,采用頂部安裝方式的桿式液位計都需要在絲網中開孔,一方面增加了安裝難度;另一方面降低了絲網除沫的效率,因此不建議采取頂部安裝方式。

3、差壓液位計

差壓液位計是一種基于液位靜壓原理的液位計。對于開口容器或常壓容器,差壓變送器的低壓側引管可以取消。

測量元件將測得的差壓信號經過轉換、放大等處理,轉換成4-20mA的標準信號,實現液位信號遠傳監控。采用差壓變送器的測量方式,由于沒有可動部件,運行壽命長,維護工作量小,不易受機械振動影響。對于案例中的分離罐,因為是設備側面取壓,能避開除沫網,不受安裝條件的限制。為了避免采取差壓測量時,氣相中夾帶的部分液體在氣相管中積液,使得差壓變送器的低壓側壓力偏高,測量值偏移,增加液位誤差和人工定期排液的維護量。取壓適合采用帶毛細管遠傳隔離密封件的形式,利用柔性的毛細管內填充油的壓力傳導,將罐內的差壓傳導到變送器處。隔離遠傳的方式使得差壓變送器不受凝液影響,變送器可以安裝在較遠的位置,進一步隔絕振動影響。


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