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    山猫直播等幾種連續液位測量儀表在實際應用中比

    發表時間:2017-06-23   點擊次數:923 技術支持:1560-1403-222
    引言
    物位測量是一個為寬泛的概念,實際上工業生產中所說的物位包孕液位和料位兩類。料位一般是講的顆粒、粉末狀的资料高位的測量,液位是液體质料的高度測量,這里液位包含液位信號器和連續液位測量兩種。液位信號器是對幾個固定位置的液位進行測量,用于液位的上、下限報警,譬喻高加液位高報警開關,疏水罐液位開關等。連續液位測量是對液位連續的進行測量,它應用于電廠各個熱力系統中,連續測量液位對監控、分析具有特殊重要的意義。下面對我廠一二期投產機組實際應用中的幾種連續液位測量方法進行解析與。并對各自的原理、特點等進行了較系統的分析,希望對自此液位計的設計、選型有的幫助。

    山猫直播

    1 山猫直播
    1.1 測量原理
    山猫直播真理如圖1—1a所示,1-翻板指示組件;2-浮子;3-連通管組件;4-調整螺釘;5-放泄塞。浮子裝有一組磁鐵,隨液位變化而上下移動,通過磁耦合功效帶動磁翻板組件翻轉。當液位上升時,磁翻板的紅色面朝外;液位下降時,白色面朝外。故根據磁翻板的顏色即可確定液位。浮子內磁鐵與磁翻板磁性結構如圖1—1b所示,每片翻板間的距離一般為10 mm。采用幾臺磁翻板裝置串聯可增大量程。
    圖1-1 山猫直播原理
    1.2 應用效果
    這種液位測量在我廠應用廣泛,如各儲水罐的液位測量,酸堿罐的液位顯示,主機水位的顯示等,這種測量方法簡單、直觀,资本低

    2 差壓法
    2.1測量原理
    差壓測量想法的工作原理,1、2-閥門;3-差壓變送器。對于開口容器或常壓容器,閥門一及氣相引壓管道能够省掉。壓力差與液位的關系為 ΔP=P2-P1=ρgH
    式中:ΔP-變送器、負壓室壓力差;P2、P1-引壓管壓力;H-液位。差壓變送器將壓力差變換為4~20 mA的直流信號。電流信號送至DCS或PLC控制系統,進行量程設定,后在監視畫面顯示對應液位值。
    2.2 應用效果
    差壓法測量在我廠有實際應用,比如一期工程水位測量,輔汽疏水擴容器液位測量等,其優點是
    (1)原理簡單,產品成熟。
    (2)具有遠傳功能。

    3 超聲波法
    3.1 測量原理
    超聲波物位計的工作真理是由換能器發出高頻超聲波脈沖遇到被測介質外表被反射回來,部门反射回波被同一換能器接收,轉換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播,從發射接收超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質外观的距離成正比。此距離值D與聲速C和傳輸時間T之間的關系可能用公式表示:D=CxT/2。
    特點:由于采用了的微處理器和獨特的EchoDiscovery回波處理技術,超聲波物位計能够應用于各種復雜工況。換能器內置溫度傳感器,可實現測量值的溫度補償。
    超聲波換能器选择佳聲學结婚之技術,使其發射功率能灵验地輻射出去,提高信號強度,從而實現準確測量。
    安裝要求:換能器發射超聲波脈沖時,有的發射開角。從換能器下緣被測介質外观之間,由發射的超聲波波束所輻射的區域內,不得有障礙物,以是安裝時應盡可以避開罐內設施,如:人梯、限位開關、加熱設備、支架等。 其余須注意超聲波波束不得與加料料流相交。
    液位L=E-D
    E:空罐距離,D:探頭到液面距離
    BD:盲區
    由超聲波在介質中傳播原理可知,若介質壓力、溫度、密度、濕度等條件,則超聲波在該介質中傳播速度是一個常數。因而,當測出超聲波由發射遇到液面反射被接收所须要的時間,則可換算出超聲波通過的旅程,即得到了液位的數據。超聲波法:換能器將電功率脈沖轉換為超聲波,射向液面,經液面反射后再由換能器將該超聲波轉換為電信號。超聲波是機械波,傳播衰減小,界面反射信號強,且發射和接收電路簡單,以是應用為廣泛。
    3.2 應用效果
    我廠超聲波液位測量應用,如海淡系統水池液位、罐體液位、循泵海水液位等;但超聲波的傳播速率受介質的密度、濃度、溫度、壓力等成分影響,其測量精度低。當遇到有霧氣或水汽凝結時,便利造成測量失效。

    導波雷達液位計

    4 電容法
    4.1 測量原理
    電容法:用于測量非導電液體的電容法道理如圖4—1所示[2]。圖4—1中,電容由兩塊同心的圓柱面極板組成,其電容量CH為.ε1-被測液體的介電常數;ε2-氣相介質的介電常數;H-電容傳感器浸入液體的深度;l-電容傳感器垂直高度;R-內極板圓柱底面半徑;r-外極板圓柱底面半徑。由于R、r、l等是固定值,只要运用ε1、ε2、CH能計算出液位H。圖4—2是用于測量導電液體的電容法意思[4],其公式推導略。電容式液位儀價格低,安裝便利,且可能應用于高溫、高壓的場合。但電容液位儀測量重復精度低,需定期維修和再行標定,工作壽命不是很長。
    4.2 應用效果
    我廠二期主油箱液位計測量便是電容式測量办法,實際應用來看,電容式測量便利受環境干擾,測量穩定性不怎么梦想。

    電容法測量液位

    5 導波雷達
    導波雷達料位計測量技術在近幾年來發展很快,是目前應用廣泛的非接觸式測量方法,特別在液位測量。其測量原理:導波雷達料位計是一種微波料位計,它是微波(雷達)定位技術的一種運用。它是通過一個可以發射能量波(一般為脈沖信號)的裝置發射能量波,能量波在波導管中傳輸,能量波遇到障礙物反射,反射的能量波由波導管傳輸至接收裝置,再由接收裝置接收反射信號。根據測量能量波運動過程的時間差來確定物位變化情況。由電子裝置對微波信號進行處理,終轉化成與物位相關的電信號。
    圖5-1 導波雷達液位測量真理圖
    5.2 應用效果
    導波雷達液位計的優點:
    能耗低。導波雷達耗能小,采用系統回路24VDC供電而不是單獨的交流供電,從而大大節省了安裝費用。
    因为信號在波導體中傳輸不受液面波動、儲罐中的障礙物等的影響,因此儀表所接收到的返回信號能量相應較強,為所發射能量的20%[既0.02mW],并且返回信號中的干擾性雜散信號小,基本對測量信號無影響。
    介質介電常數的變化對測量性能無明顯影響。導波雷達拔取傳輸時間來測量介質液位,信號自烴類[介電常數2~3]液體表面或自水[介電常數80]面反射回傳的時間一樣的,差异的只是信號幅度[強度]的差別。
    因为光速電磁波、是恒定的,不必要任何遷移來改變儀表量程,不需現場標定,需現場輸入有關參數运用。多臺儀表在效驗臺上需幾分鐘組態調校完畢,在組態時,需接上24VDC電源并提供每個儲罐的測量參數。
    介質密度的變化對測量無影響,介質密度的變化影響浸沒于介質中物體所受到的浮力,但不影響電磁波在波導體中的傳播。
    霧氣和泡沫對測量無影響,因为電磁波不通過空間傳播,因而霧氣不會引起信號的衰減,泡沫不會對信號進行散射而損失能量。
    介質在波導體上的沉積和涂污對液位測量的影響小。介質在探頭上的涂污對測量液位的影響可分為兩種:膜狀涂污和橋接。膜狀涂污是在液位降低時,高粘液體或輕油漿在探頭上造成的一種覆蓋層。
    我廠海水淡化微濾酸清洗箱液位原設計為超聲波液位計,靜態時,能準確測量液位,當水箱進入酸液从此,超聲波液位計因酸霧影響,不能準確測量。后改為導波雷達液位計后,無類坏处出現。
    隨著導波雷達液位計的技術發展,耐高溫高壓的導波雷達液位計有應用,我廠二期高加液位測量、除氧器液位測量就选择了這種液位計,当前投用情況良好。

    6 總結
    縱觀上述五種不同的連續液位測量方法在我廠的實際應用情況分析,山猫直播憑著測量想法簡單、直觀,本钱低,作為運行人員的監測,應用廣泛。遠傳式儀表,準確性和可靠性而言,導波雷達液位計,憑著完美無缺的性能,無論是在測高溫高壓環境、真空環境、酸堿環境及磨石粉場石膏物料測量環境,有著特殊良好的表現,是一種值得推廣應用的連續液位測量設備。

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