常用水箱液位计的根本原理
时间:2018-03-27 阅读:2915
摘 要 引见了水箱计量的目的、 办法, 以及水箱常用水箱液位计的根本原理、 特点和使用场所。 依据不同液位计的功能特点提出了液位计的选型准绳。
水箱是各企业普遍运用的贮存设备, 管理人员须对储罐内贮存的物料停止监控, 掌握其液位、 储量和质量等重要数据, 以停止无效的管理。 储罐的液位计量非常重要, 合理的液位可保证储罐平安、牢靠、 地运转。 管理人员都希望找到一种既价钱廉价、 运用寿命长、 运用维护方便, 又能满足精度要求的实时在线测量安装。
外的许多研讨机构不断努力于液位计的研讨, 研制出了多品种型的液位计, 从zui后的浮球式, 到磁翻板、 差压式、 超声涉及雷达液位计等,但液位计的价钱也节节攀升。 设计人员应依据各种液位计的特点、 用户的要求和经济性, 合理选用液位计, 到达zui的性价比。
1 概述
1.1 液位计分类
按储罐液位测量原理来分类: 有间接式液位测量仪表、 差压式液位测量仪表、 浮力式液位测量仪表、 电气式液位测量仪表、 超声波式液位测量仪表、 雷达液位测量仪表、 放射性液位测量仪表等。依据测量的介质特性来分类: 常用的液位计有重锤浮球式液位计、 磁翻板液位计、 雷达液位计、 超声波液位计、 差压液位计等。
1.2 测量办法的选择根据
通常依据测量要求来选择液位测量办法。 测量要求普通有以下几方面:
( 1 ) 测量范围、 需求的精度及测量功用;
( 2 ) 测量仪所处的环境;
( 3 ) 被测介质的物理化学性质和形态, 如强酸、 强碱、 易凝结结晶和黏稠性、 气化性等;
( 4 ) 操作条件的变化, 如介质温度、 压力、 浓度的变化等;
( 5 ) 被测对象容器的构造、 外形、 尺寸、 容器内的设备附件及各种进出料口等。
选择测量办法时, 要留意以下几点:
( 1 ) 工程仪表选型要有一致的思索, 尽能够增加种类规格, 增加备品备件;
( 2 ) 工艺商的详细要求;
( 3 ) 实践的工艺状况。
2 电厂罕见液位计的功能特点
2.1 重锤浮球式液位计
重锤浮球式液位计是应用物体在液体中浮力的原理来完成液位测量。 这种液位计国外从 20 世纪30 年代就开端运用, 至今仍有比拟高的*。
重锤浮球式液位计次要技术目标:
测量范围: 0~20 m ;
精度: ±10 mm 。
重锤浮球式液位计特点:
( 1 ) 构造复杂, 观测直观。
( 2 ) 精度不高, 只能唱工业测量用。
( 3 ) 由于浮球随着液位动摇, 对液位测量有一定误差。 适用于常压储罐, 不适用于带压储罐的液位测量。 外浮顶罐也不宜采用此种液位计, 由于容易遭到风的影响, 使指针不停摆动, 招致指示不波动。
2.2 磁翻板液位计
磁翻板液位计依据浮力原理和磁性耦协作用研制而成。 当储罐中的液位升降时, 液位计本体管中的磁性浮子也随之升降, 浮子内的永世磁铁经过磁耦合传递到磁翻柱指示器, 驱动红、 白翻柱翻转180° , 当液位上升时翻柱由白色转变爲白色, 当液位下降时翻柱由白色转变爲白色, 指示器的红白接壤处爲容器外部液位的实践高度, 从而完成液位明晰的指示。 也可在本体管上加装磁性开关或远传变送器, 输入开关信号或模仿量信号。
磁翻板液位计次要技术目标:
测量范围: 0.30~10m ;6m-10m之间可以采用一根式或许分段式,大于10m的建议运用分段式。
精度: ±10 mm (就地指示型)。
磁翻板液位计特点:
( 1 ) 适用于低温、 高压和腐蚀性等场所, 可就地显示和近程控制。 本体管采用无缝钢管, 衔接管处采用拉孔焊接, 外部无划痕。 装置方式可选择侧装和顶装, 本体下端密封。
( 2 ) 指示新颖、 醒目, 测量范围比拟大。
2.3 雷达液位计
雷达液位计是应用超高频电磁波经天线向被测容器的液面发射, 当电磁波碰到液面后反射回来,仪表检测动身射涉及回波的时差, 从而计算出液面高度。
雷达液位计次要技术目标:
测量范围: 0~40 m ;
精度: ±1 mm 。
雷达液位计特点:
( 1 ) 适用于大型立罐和球罐等测量。
( 2 ) 仪表精度分爲工业测量级和计量级精度,可满足不同测量和计量的要求。 装置复杂, 但其下方不得存在遮挡物体, 否则会影响微波的发射和接纳, 通常装置在罐顶, 价钱高。
( 3 ) 被测介质的介电常数、 液位的湍流形态、 介质中气泡的大小, 均会对测量后果发生影响。
2.4 超声波液位计
采用超声波测量液位的办法很多, 如脉冲回波法、 共振法、 频差法以及声衰减法等, 其中使用较普遍的是脉冲回波法。 脉冲回波法的根本任务原理
是: 声波换能器由脉冲信号鼓励收回超声波, 超声波经过介质传达抵达液面, 构成反射波, 反射波再经介质传达前往到换能器, 换能器把声信号转换成电信号, 由二次仪表测出从发射声波到接纳到信号所需的工夫, 再依据超声波在介质中传达速度和换能器的装置高度, 计算出液位高度。
超声波液位计次要技术目标:
测量范围: 0~50 m ;
精度: ±1 mm 。
超声波液位计特点:
( 1 ) 适用于液体、 颗粒状、 粉状物料以及黏稠性的、 有毒的物料的料位测量。
( 2 ) 对腐蚀性介质思索选用防腐探头。
( 3 ) 可用于压力容器和常压容器。
( 4 ) 不宜用于温度变化较大的工艺进程。
( 5 ) 不合适挥发性很强的石油产品液位测量,液体外表的悬浮物及泡沫会影响声波的反射强度。
( 6 ) 真空零碎的储罐不能用超声波液位计。
2.5 差压液位计
压强可以用液位高度和液体密度的乘积来表示。 差压液位计就是经过测量压强来失掉液位的。此外, 还可测量介质的质量、 体积和密度。 晚期由于静压变送器的测量精度比拟低, 受环境温度影响比拟大, 所以差压液位计并未被普遍采用。 近些年由于变送器和计算机技术的开展, 差压液位计遭到了一定水平的欢送。
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式中 p —— — 指示压力;
ρ —— — 介质密度;
h —— — 液位高度。
差压液位计特点:
( 1 ) 装置复杂, 无可动部件, 任务牢靠, 日常运用维护量小。
( 2 ) 测量介质的密度、 质量精度较高, 测量液位精度普通。
( 3 ) 微风惹起的气压变化会影响测量精度。
( 4 ) 不能用于测量介质分层的储罐液位。
( 5 ) 尤其适用于远传信号和近程监控。
2.6 电厂储罐常用液位计功能比拟
常用液位计功能比拟如表 1 所示。
3 用户需求
液位计是水箱*的测量仪表。 用户对水箱液位监控普通要求就地、 远传两种。就地液位计装置在现场, 可以直观、 醒目地看到液位, 供巡检时反省或与 DCS 比对。 用户普通倾向于选用重锤浮球式液位计或许不带远传功用的磁翻板液位计。
远传液位计经过液位变送器将液位的变化转换成规范电流信号, 远传至操作控制室供二次仪表或计算机安装停止集中显示、 报警或自动控制。 磁翻板液位计、 雷达液位计、 超声波液位计和差压液位计均可设置远传功用, 其中差压液位计zui适用于远传。
4 经济性
经济性是选用液位计时需思索的一个重要目标。 重锤浮球式液位计和磁翻板液位计价钱比拟廉价, 差压式液位计比前两种贵些; 雷达液位计和超声波液位计价钱比拟高。但是少量程下,差压式液位计廉价,磁翻板液位计价钱和雷达差不多,甚至有时分超越雷达液位计。
5 结论
上述常用液位计均能满足水箱液位测量要求,也均有运用。
关于就地液位计, 普通可选用重锤浮球式或许不带远传功用的磁翻板液位计。 重锤浮球式液位计显示醒目, 但存在一定的机械磨损。
关于远传液位计, 通常选用磁翻板液位计带远传和差压式液位计。 超声波液位计和雷达液位计在技术上存在着相当的劣势, 但其价钱昂贵, 对运用环境要求较高。 假如用户要求计量精度高而投资又不受限制, 则可以采用超声波或许雷达液位计。