现代工业生产现场,液位仪表的测量与过程控制无处不在,在生产的每一个环节都少不了它们的身影。譬如在液化石油气的储存阶段,对于液位的测量要求不仅需要有较高的测量{**}度,更要对于密闭的压力容器内的环境有很好的适应性,并且为了满足远程控制和现场数据的集中处理的要求,必须对于现场的测量信号作一个远传输出。
(1)工作原理。
脉冲发生器产生的电脉冲沿外保护管内的波导丝传递,当该环形磁场遇到浮子中较久磁铁的纵向磁场时,将形成一个螺旋形磁场,它作用于波导丝上并使之扭转,产生超声扭转波,该超声扭转波返回到传感线圈(变换器)时转换成横向应力,通过传感线圈的磁通发生变化,在传感线圈两端产生感应电压,这样可以通过准确测量发射脉冲和返回扭转波的时间差来确定浮子的准确位置。由于浮子总是悬浮在液面上,且磁浮子位置随页面变化而变化,即时间间隔大小也就是页面的高低,然后通过全智能化电子装置将时间间隔大小信号转换与被测液位成比例的4~20mA信号进行输出。
(2)组成。
磁致伸缩液位计用于高{**}度高压强的液位测量,还可同时测量温度等参数。它可与智能显示仪及上位计算机一起构成液位测量管理系统,可实现液位的上、下限报警和远距离的自动控制。由360°内磁浮子、传感器、塑封全智能化电子装置三部分组成。可智能化编程,带有液晶显示,可显示总体液位、界面液位、以及温度输出的电信号,实际液位值、温度值,带有偏移量的实际液位值等。
(3)应用情况分析。
本例将某台储罐作为研究对象,该储罐在2013年的液位计为伺服式液位计、2014年更换为磁致液位计,以下是近几年运行过程中采集的液位计运行数据,探讨在储罐存储气质不变的情况下,夏季温差变化较大时期,两种液位计的实际测量效果及误差率。样本选取时间为夏季北京温升较高的7月,选取时段为8时、12时(该储罐上午{**}中午基本处于静默储存状态,液位变化仅受温度影响,测量人为同人同视角)。
(4)安装方法。
北京市液化石油气公司某厂的其中一台2000 m3储罐,直径高达15.7 m,液位测量范围为15 m,为避{**}由浮筒长度过长造成的不垂直带来的计量误差及浮子卡滞,该液位计采用分段式计量法,将原有浮筒进行切割分段(每台液位计分为3段,每段计量范围为5 m),并采用可移动法兰连接、多台仪表串联的方式。
液位数据采集后,在信号处理模块中进行初步分析处理,同时通过模块传输数据传输{**}控制室,以便控制室人员实时监控。
磁致伸缩液位计作为新兴的测量仪表,在液位测量中的应用只有十几年的历史,其{**}特{**}点使它在当今液位测量{**}域占有很大{**}势。目前在北京市液化石油气公司储罐逐渐推广使用,结果发现其达到了高{**}度测量的目标,测量采集到的数据输出后实时存储{**}远端计算机内,便于运算、查询等操作,为罐区自动化目标的实现提供了可靠的依据,同时也减轻了工人的劳动强度,提高了生产过程监视及测量效率,为计量工作上升等级奠定了基础,也为企业整体决策提供了及时有效的参考依据。
随着工业生产日趋自动化,对液位检测技术的要求也越来越高。为解决生产中的测量问题,一方面是采用新的测量原理,开发新的液位检测仪表,扩大检测的手段,另一方面需朝着实现微机化和智能化的方向发展。