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物位检测器件的选择及举例

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2013/7/19 10:23:20

    在各种物位检测方法中,有的方法仅适用于液位检测,有的方法即可用于液位检测,又可用于料位检测。在液位检测中静压式和浮力式检测是zui常用的,如就地液位指示可根据被测介质的温度、压力选用玻璃板液位计或磁性浮子液位计。它们具有结构简单、工作可靠、精度较高等优点,但不适用于高黏度介质或易燃、易爆等危险性较大的介质的液位检测。液位和界面的测量宜选用差压式、浮筒式或浮子式液位仪表。当不能满足要求时,可根据具体。隋况选用电容式、电阻式(电接触式)、声波式、静压式、雷达式、辐射式等物位仪表。电容式液位计具有检测原理和敏感元件简单等特点,但是该液位计电容量及电容随物位的变化量较小,对电子线路要求较高,且易受介质介电常数变化的影响。超声波物位计使用范围广,只要界面酌声阻抗不同,液位、粉末、块状的物位均可测量,且敏感元件可以不与被测
介质直接接触,但探头本身不能承受过高的温度,并且有些介质对声波吸收能力很强。下面具体介绍各种仪表的选择原则和应用场合。
    1.各种仪表的选择
    不同的设备采用不同的液位计进行测量,不同的液位计适用范围也各不相同。例如贮罐液位仪表,可分为接触式(浮子式、差压式等)与非接触式(雷达式、超声波式等),若原油、重质油储罐液位测量,宜采用非接触式:轻质油、化工原料产品(非腐蚀性)贮罐液位测量,宜采用非接触式或接触式;贮罐就地液位指示,宜选用磁性浮子液位计、浮球液位计,也可选用直读式彩色玻璃板液位计;拱顶罐、浮顶罐液位测量,宜选用重锤式钢带液位计、恒力盘簧式钢带液位计或光导式液位计;大型拱顶罐、球形罐的原油、成品油、沥青、乙烯、丙烯、液化石油气、液化天然气、及其他介质液位的测量,可选用雷达式液位计;常压罐、压力罐、拱顶罐、浮顶罐的液体质(重)量、密度、体积、液位等测量,可选用静压式贮罐液位计,但高黏度液位测量不宜采用。而静压式液位计可用于深度为5~lOOm的水池、水井、水库的液位连续测量。下面具体介绍一下各种常用仪表的应用场合。
    ①玻璃板液值计可用于就地液位指示宜选用,对于温度低于80℃、压力小于o.4MPa、不易燃、无爆炸危险和无毒的洁净介质,需加护罩,但测量深色、黏稠井与管壁有沾染作用的介质时不宜使用。
    ②磁性浮子液位计适用于就地液位界面指示,它主要应用在工作压力不宜大干IOMPa,介质温度不大于250℃,介质密度宜为400~2000kg/m3,介质密度差大于150kg/m3的场合。当测量黏度高于600mPa.s的介质时,不宜采用。
    ③差压式液位计用于液位(界面)测量或者腐蚀性液体、黏稠性液体、熔融性液体、沉淀性液体等,当采取灌隔离液、吹气或冲液等措施时,亦可选用差压变送器,但测液位的差压变送器应带有迁移机构。但是不适用于正常工况下液体密度发生明显变化的介质的液位测量。
    ④浮筒式液位计用于密度、操作压力范围比较宽的场合,一般介质的液位界面测量以及真空、负压或易气化的液体的液位测量,但在密度变化较大的场合,不宜选用浮筒式液位计。
    ⑤浮子(球)式液位计用于液位变化范围大或含有颗粒杂质的液体以及负压系统,如各类贮槽液位的连续测量和容积计量;两种液体的密度变化不大,且比密度差大于0.2的界面测量等。但是对于脏污液体,以及在环境温度下易结晶、结冻的液体,不宜采用浮子(球)式液位计。
    ⑥电容式液位计或射频式液位计用于腐蚀性液体、沉淀性流体以及其他工艺介质的液位连续测量和位式测量。但对于是易黏附电极的导电液体,不宜采用电容式液位计。两种液位计易受电磁干扰的影响,使用时应采取抗电磁干扰措施。
    ⑦超声波式液位计用于普通液位计难于测量的腐蚀性、高黏性、易燃性、易挥发性及有毒性的液体液位、液一液分界面、固一液分界面的连续测量和位式测量,和能充分反射声波且传播声波的介质测量,但不宜用于液位波动大的场合和易挥发、含气泡、含悬浮物的液体和含固体颗粒物的液体以及真空场合,和内部存在影响声波传播的障碍物的工艺设备;而且对于连续测量液位的超声波仪表,当被测液体温度、成分变化较显著时,应对声波的传播速度的变化进行补偿,以提高测量精度。
    ⑧辐射式液位计用于高温、高压、高黏度、易结晶、易结焦、强腐蚀、易爆炸、有毒性或低温等液位的非接触式连续测量或值式测量。但测量仪表应有衰变补偿,以避免由于辐射源衰变而引起的测量误差,提高运行的稳定性。
    料位测量仪表应根据被测物料的工作条件、粒度、安息角、导电性、腐蚀性、料仓的结构型式以测量要求进行选择。仪表的量程应根据测量对象实际需要显示的范围或实际变化的范围确定。除计量用的物位表外,应使正常物位处于仪表量程的50%左右。用于爆炸危险场所的电子式物位仪表,应根据仪表安装场所的爆炸危险类别及被测介质,选合适的防爆结构型式。用于腐蚀性气体或有害粉尘等场所的电子式物位仪表,应根据使用现场环境,选择合适的防护型式。颗粒状和粉粒状物料(如煤、聚合物粒、肥料、沙子等)或块状固体物料的料位连续测量和位式测量,宜选用电容式料位计(开关)或射频式料位计(开关),但应注意检测器的安装使用,应采取抗电磁干扰的措施。粉粒、微粉粒状物料的料位测量,微粉粒状物料料位的连续测量和位式测量可选用超声波式料位计(开关)。但有粉尘弥漫的料仓、料斗以及表面有很大波状的料位测量,反射式超声波料位计(开关)不适用。对于高温、低温、高压、黏附性大、易结晶、易结焦、腐蚀性强、毒性大、易燃、易爆以及块状、颗粒状、粉粒状物料的料位连续测量和位式浏量,当无其他料位计可供选用时,可选用辐射式料位计(开关)。料位高度大、变化范围宽的大型料仓、散装仓库以及附着性不大的粉粒状物料贮罐的料位测量,可选用重锤式料位计(开关);无振动或振动小的料仓、料斗内的粒状物粒的料位报警,宜选用音叉式料位开关。
    2.举例
    工业中经常要用到冷凝器对热物料进行降温,但是为了保证装置安全,需要对冷凝器的液位进行测量,保证其不超过某一范围。例如液氨冷凝器若液位过高,会使氨气带液,进而损坏压缩机叶片。如果现在要对一低压冷凝器进行液位指示,已知介质为丙烯,操作温度-20~40℃,压力为0.205MPa,请问应选择哪种液位计?
    解  由题意可知,这里是选择就地指示仪表,一般用玻璃板式或浮力式,由操作条件和玻璃板液位计接近,所以这里采用带防护罩的玻璃板式液位计。

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