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磁致伸缩液位计工作原理.pdf

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- 磁致伸缩液位计工作原理 液位变送器由三个主要部分组成。外管部分是耐腐蚀，耐工业恶劣环境的产品材料。变送器 的核心部分是最内核的波导管，它是由一定的磁致伸缩物质构成。变送器的电子部分产生一 个低电流的询问脉冲，该脉冲同时产生一个磁场，并沿波导管向下传播。当该磁场和波导管 上的浮子内的永磁体所产生的磁场相交时，就会产生一个应变脉冲，或叫波导扭曲。应变脉 冲沿波导管返回并被电子单元所接收，通过精确测量询问脉冲和返回脉冲之间的时间间隔， 可获得高精度、高重复性的液位值。 磁性浮子液位计原理 液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管 中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白 翻柱翻转，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指 示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。 油罐液位仪表的设计及应用 一、概述 （一）油品计量的现状 **石化总厂油品罐区（包括原料油罐、成品油罐和中间原料油罐共18个罐区约108台油罐） 自动化水平较低，油罐的检测仪表比较落后，大部分是80年代建厂时安装的钢带液位计及 其换代产品光导液位计。该类仪表传动部件较多，容易发生故障，且检测精度较低，现有仪 表的控制水平越来越不能满足现代化生产管理的需要，随着仪表技术的发展及储罐计量要求 的提高，更换一批精度高、性能稳定的罐区检测仪表是非常必要的，本文对油罐液位仪表的 使用情况及设计选型中的考虑要点作简要介绍。 （二）油品储罐（简称油罐）计量 油品储罐（简称油罐）计量的目的储罐计量指对大型储罐内储存液量进行测量，从而获得储 罐库存量。通过储罐计量得到库存量是一个企业掌握库存资料以便指导生产和销售的重要管 理项目，因此，对库存量的测量精度和重现性要求较高。 购进原料和输转产品往往也可以实现储罐计量，炼油厂内的半成品中间罐区对储罐计量精度 要求不高，但测量的可靠性及重现性却非常重要。不管是原料罐、成品罐或中间罐，由于储 罐泄漏或油气排放导致的环境污染及经济损失都是需要避免的，所以必须要有可靠而稳定的 储罐计量测量系统。 根据油罐液位的测量原理，可分为两大类，一类为直接测量高度法，另一类为压强法。直接 测量高度法主要是依靠下述方法或仪表来完成油罐液位测量，如人工检测尺测量、浮子钢带 测量、伺服式液位计、雷达液位计、超声波液位计、电容式液位计、磁致伸缩液位计等。基 于压强法测量原理的测量系统主要有静压式测量液位系统、称重仪等。 二、各种液位计的特点 - （一）人工检测尺 利用浸入式刻度钢皮尺测量液位，取样测量油温和比重，通过计算得到储液体积和重量。这 是古老的也是至今仍被全世界广泛使用的储罐计量方法，它可以用作现场检验其他测量仪表 的参考手段。人工液位测量的精确度一般认为是使用的刻度钢尺精度加上±2mm的人为误 差。 （二）浮子式钢带液面计 如**自动化仪表五厂的UHZ-Ⅲ系列，这种液面计在国外30年代开始使用至今仍有较高的市 场占有率，这种仪表的优点是比较直观，价格较便宜。缺点是传动部件多，容易发生故障， 尤其是对安装要求比较高。如不符合要求，可能一开工就不能用，因此选用这种仪表时，在 说明书中都提出生产厂家必须指导安装的要求。在投资有限的项目中，中小型罐仍可考虑选 用该表。但16m以上的罐不适合选用该种仪表，因为罐越高，安装的平行度、垂直度以及盘 簧的质量要求越高；外浮顶罐也不适合，因为一有风吹，指针上下摆动，不稳定，并容易损 坏衡力盘簧。光导液位计也列入这一行列，属同类产品，选用哪一种一般应与用户协商确定。 这些产品目前在中小炼厂、小油库及中间原料油罐区还有选用的余地。 （三）伺服液位计 伺服液位计因其用一台伺服电机，使浮子跟随液位或者界面变化故得其名。如荷兰Enraf 公司的UEBF854B21C2AZ型液位计。这种液位计功能强，可测液位、界位、介质比重等，精 度高（±0.9mm），故障率比较低，与计算机联网比较方便，受到操作和维护人员的欢迎， 但价格比较高，在设计选型过程中，往往在审查初步设计阶段就会遇到障碍。图2为伺服液 位计原理图。 （四）雷达液位计 利用雷达电波测量液位是近几年国内外都很关注的技术。如德国Endress+Hauser公司的 FMR130-OVAD2DAIA型液位计。由于液位计不接触介质，又无可动部件，故障率低，而且精 度也很高，是一种对用户很有吸引力的液位计。 不论雷达液位计还是伺服液位计都是性能很好的仪表，但目前由于价格偏高，在国内大面积 推广还有一定困难，但随着技术的发展，这些仪表性能价格比的不断改善，使用会越来越广 泛地被采用。 （五）磁致伸缩液位计