本文概述
在化工煉油儲運(yùn)行業(yè)用于油品的儲存都采用大罐儲存，對于大罐中油品的測量主要是對罐內(nèi)液位、體積和重量等參數(shù)進(jìn)行直接或間接的測量。而油品液位的測量則是通過大罐液位儀來實(shí)現(xiàn)的。目前, 用于大罐液位測量的儀表產(chǎn)品很多,有浮標(biāo)浮筒液位計(jì)，磁翻板液位計(jì)，HTG液位儀、伺服液位儀等等，此類測量儀表基本上都有數(shù)十年的使用經(jīng)驗(yàn)，屬于傳統(tǒng)型的基于機(jī)械構(gòu)造進(jìn)行測量的液位儀表。磁致伸縮液位儀、超聲波液位儀、微波雷達(dá)液位儀等面世的時(shí)間較短，但是隨著生產(chǎn)與管理的現(xiàn)代化要求的提高，對于自動化控制的需求已經(jīng)成為趨勢，對于此類新型儀表的使用與應(yīng)用也在逐年提高，其市場占有份額在未來必定會不斷增高。因此, 有必要對這些液位儀的原理和特點(diǎn)進(jìn)行分析, 繼而對大罐液位儀的發(fā)展趨勢進(jìn)行討論
大罐液位儀按液位感應(yīng)元件與被測液體接觸與否, 可分為接觸型和非接觸型兩大類。以下先對這兩類液位儀的現(xiàn)狀進(jìn)行討論。本文分析了大罐液位儀的現(xiàn)狀, 指出了磁翻板液位計(jì)，浮標(biāo)液位計(jì)，磁致伸縮液位儀、超聲波液位儀、射線液位儀、雷達(dá)液位儀等的特點(diǎn), 并探討了大罐液位儀的發(fā)展趨勢。
1 接觸型大罐液位儀測量裝置的現(xiàn)狀
接觸型大罐液位測量裝置主要包括人工檢尺法、浮子或磁浮筒測量裝置、伺服液位儀、HTG 測量裝置等。它們的共同特點(diǎn)是測量敏感元件與被測液體接觸。
1 .1 人工檢尺法
人工檢尺法行使量油心進(jìn)行測量, 有實(shí)高測量和空高測量兩種技巧。實(shí)高測量主要用于測量粘度不大的油品, 它是把末端有試水膏的量油尺, 從測量零點(diǎn)(如罐頂)緩緩?fù)度胗推分? 當(dāng)尺與罐底接觸時(shí), 將量油尺垂直向上提起, 然后根據(jù)量油尺上所留下的油品痕跡, 讀出油面高度。同時(shí)根據(jù)試水膏顏色的變更校驗(yàn)水墊層的高度, 從而確定油高和水高?？崭邷y量用于測量粘度很大的油品, 它只需測得零點(diǎn)至油面高度h , 然后根據(jù)預(yù)先測得的零點(diǎn)至罐底的高度H , 由H -h 得到油品的高度。
人工檢尺法的測量結(jié)果應(yīng)精確到毫米, 并至少測量兩次, 兩次結(jié)果相差不得超過±1mm。人工檢尺法具有測量簡單、可靠性高、直觀、成本低的優(yōu)點(diǎn),但需測試人員爬上幾米至幾十米的大罐進(jìn)行操縱,并暴露在油蒸汽中, 另外, 需要較長的測量時(shí)間, 難以實(shí)現(xiàn)在線及時(shí)測量。
1.2 磁翻板液位計(jì)、浮子式和浮筒型測量裝置
磁翻板液位計(jì)測量液體時(shí)采用頂裝或旁通管側(cè)裝方式。磁翻柱主體外加裝翻柱液位指示器、液位開關(guān)及液位變送器。磁單元置于浮球里面或通過頂桿與浮球相連，當(dāng)浮球連帶磁單元隨液位變更時(shí)，使磁性色塊（磁翻板）翻轉(zhuǎn)；磁性液位開關(guān)在對應(yīng)液位點(diǎn)動作；同時(shí)液位傳感器在浮球磁力的作用下，輸出標(biāo)準(zhǔn)的變更電阻燈號，再經(jīng)過變送器把電阻燈號轉(zhuǎn)換成4~20mA電流燈號輸出。
磁翻板液位計(jì)特點(diǎn):適用范圍廣、安裝形式多樣，適合任何介質(zhì)的液位、界面的測量
被測介質(zhì)與指示結(jié)構(gòu)完全隔離，密封性能好，防泄露、適應(yīng)高壓、高溫、腐蝕條件下的液位測量，可靠性高。
浮子式液位計(jì)主要包括有浮筒液位計(jì)和浮標(biāo)液位計(jì)、浮筒液位計(jì)等產(chǎn)品，浮子式測量系統(tǒng)大約在1930 年首次面世, 它采用大而重的浮子作為液位測量元件, 并驅(qū)動大罐外壁的編碼盤或編碼帶等顯示裝置, 或連接電子變送器以便遠(yuǎn)距離傳輸測量燈號。浮筒型測量裝置的磁浮筒內(nèi)裝有一系列的干簧或小錳銅電阻作為測量元件, 磁浮筒中間帶孔, 以便不銹鋼套管穿過, 不銹鋼套管固定在罐頂和罐底之間, 其內(nèi)裝有一系列的干簧或小錳銅電阻作為測量元件。其事情原理是液位變更帶動空心磁浮筒(內(nèi)藏磁鐵)沿鋼帶上下挪動, 使位于液面處的干簧接點(diǎn)接通, 從而實(shí)現(xiàn)對液位的檢測。
浮子式和浮筒型測量裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用相對低廉等優(yōu)點(diǎn), 正是云云, 我國仍有一片面油罐采用這種測量系統(tǒng)。但浮子會隨著液面的顛簸而顛簸, 從而造成讀數(shù)誤差, 并引起系統(tǒng)的機(jī)械磨損, 增加系統(tǒng)的維修量。浮筒型測量系統(tǒng)因干簧或小錳銅電阻的數(shù)量有限, 故其測量精度較低。
1.3 伺服液位儀
在50 年代, 為了克服浮子式液位測量裝置的缺點(diǎn), 提高測量精度和可靠性, 伺服油罐液位儀應(yīng)運(yùn)而生。它采用了顛簸積分電路, 消除了抖動, 延長了壽命。該液位儀還采用了伺服電機(jī)和靈敏的測重裝置, 其測量精度和可靠性等指標(biāo)都有較大的提高?，F(xiàn)代伺服油罐液位儀的測量精度, 已到達(dá)40 米范圍內(nèi)小于1 毫米, 且普通都具有測量密度分布和平均密度的功效。
