對(duì)化工裝置常用液位測量儀表選型問題的探討

韓劍

摘 要：本文分別對(duì)超聲波液位測量儀表、雷達(dá)液位測量儀表、磁浮子液位測量儀表和浮筒液位測量儀表等多種常見的液位測量儀表的具體特點(diǎn)和選型問題進(jìn)行了分析，探討不同應(yīng)用環(huán)境下選擇液位測量儀表的方法，旨在為關(guān)注這一領(lǐng)域的人士提供一些可行性較高的參考意見。

關(guān)鍵詞：化工裝置；液位測量儀表；超聲波液位測量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.188

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，社會(huì)各界對(duì)于我國化工產(chǎn)業(yè)，特別是化工裝置當(dāng)中的液位測量儀表選型方面的關(guān)注程度越來越高。

1 超聲波液位測量儀表

超聲波液位測量儀表是指通過超聲波傳感器向化工裝置當(dāng)中的物料表面發(fā)射出超聲波脈沖信號(hào)，并且將物料表面反射回的信號(hào)進(jìn)行回收的測量裝置。在這一過程中，通過利用智能轉(zhuǎn)換器將傳感器發(fā)射信號(hào)直到接收脈沖信號(hào)之間的時(shí)間距離進(jìn)行計(jì)算，從而根據(jù)超聲波脈沖信號(hào)的傳播速度結(jié)合消耗的時(shí)間測算出實(shí)際物料表面的高度。超聲波液位測量儀表具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，因此可以應(yīng)用于具有一定毒性、易燃性、高粘度以及腐蝕性的物料和液體當(dāng)中。加之，超聲波液位測量儀表具有穩(wěn)定性強(qiáng)、安裝方便、重量較輕以及壽命較長等方面的優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到我國化工生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中。

針對(duì)超聲波液位測量儀表選型工作，技術(shù)人員需要重視以下幾點(diǎn)：第一，超聲波液位測量儀表僅能應(yīng)用于可以充分反射超聲波和傳播超聲波的介質(zhì)當(dāng)中，在無法反射和傳播，甚至對(duì)于超聲波具有較強(qiáng)吸附能力的介質(zhì)中，不能應(yīng)用此種儀器；第二，在真空、負(fù)壓、粉塵場合當(dāng)中以及當(dāng)介質(zhì)具有較強(qiáng)的揮發(fā)性不能使用液位測量儀表，當(dāng)空氣較為稀薄的狀態(tài)下，超聲波無法進(jìn)行傳播，而且還會(huì)因?yàn)榉蹓m和水汽等介質(zhì)的干擾，造成聲波衰弱而使測量結(jié)果產(chǎn)生誤差[1]。

2 雷達(dá)液位測量儀表

雷達(dá)液位測量儀表是借助電磁波技術(shù)進(jìn)行非接觸式的液位測量，雷達(dá)液位測量儀表當(dāng)中的主要功能單元分為了信號(hào)發(fā)射和接收器、信號(hào)處理器、天線裝置以及信號(hào)顯示器等。雷達(dá)液位測量儀表具有非接觸式的操作特點(diǎn)，在測量的過程中不需要接觸到測量物質(zhì)便可以對(duì)其進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確地測量，所以在化工生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中具有較為廣闊的應(yīng)用范圍。與超聲波液位測量儀表相比，雷達(dá)液位測量儀表信號(hào)發(fā)射器當(dāng)中發(fā)射出的信號(hào)為電磁波信號(hào)，電磁波在傳輸?shù)倪^程中不需要任何傳播介質(zhì)，所以在真空的狀態(tài)下也可以使用雷達(dá)液位測量儀表。

在進(jìn)行雷達(dá)液位測量儀表的選型工作時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：第一，被測量介質(zhì)的介電常數(shù)會(huì)對(duì)雷達(dá)液位測量儀表的電磁波傳輸工作造成一定的影響，且介電常數(shù)越大，電磁波的反射效果越明顯，對(duì)于測量結(jié)果的準(zhǔn)確性便越有利。例如，我國某地區(qū)的化工生產(chǎn)企業(yè)在在選擇的液位測量儀表過程中，確保介電常數(shù)在1.4以上的情況下，才會(huì)選擇雷達(dá)液位測量儀表，若低于1.4，便會(huì)選擇導(dǎo)波式的雷達(dá)液位測量儀表；第二，針對(duì)儲(chǔ)存原料為瀝青、成品油、原油、液化石油氣以及液化天然氣等大型的球罐和拱頂罐，我國某地區(qū)的化工單位選擇了天線式的雷達(dá)液位測量儀表，對(duì)于帶有攪拌器、內(nèi)浮頂罐、外浮頂罐等存儲(chǔ)罐的液位測量工作，我國某地區(qū)的化工單位選擇了導(dǎo)波式的雷達(dá)液位測量儀表，此種選擇方式有利于在保護(hù)測量儀器的情況下提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確度[2]。

3 磁浮子液位測量儀表

磁浮子液位測量儀表又被稱為磁翻板液位測量儀表，在測量儀的非磁性金屬管當(dāng)中有一顆具有磁性的浮球，浮球的位置會(huì)根據(jù)金屬管當(dāng)中的液位變化而升高或者降低。在裝置外部會(huì)有相應(yīng)的顯示單元，并且由多個(gè)雙色磁性翻版依次排列組成。當(dāng)磁性浮球靠近之時(shí)，磁性翻版會(huì)隨之發(fā)生翻轉(zhuǎn)，通過兩種顏色的變化表示介質(zhì)的液位變化。

在進(jìn)行液位測量儀表選擇的過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，因?yàn)榇鸥∽右何粶y量儀表具有較強(qiáng)的抗壓性、抗低溫性以及抗腐蝕性，所以當(dāng)測量的場合為高壓低溫或者具有一定毒性之時(shí)，便可以通過利用磁浮子液位測量儀表對(duì)介質(zhì)的液位高度進(jìn)行精準(zhǔn)測量，避免惡劣的操作環(huán)境對(duì)工作人員的身體健康造成傷害；第二，當(dāng)測量介質(zhì)的表面密度小于150kg/m3、介質(zhì)的整體密度小于400kg/m?、介質(zhì)黏度大于600mPa.s且介質(zhì)的表面溫度高于350℃之時(shí)，不能采用磁浮子液位測量儀表對(duì)介質(zhì)液位高度進(jìn)行測量。

4 浮筒液位測量儀表

在化工裝置當(dāng)中，浮筒液位測量儀表也是一種較為常見的測量儀器，通常情況下浮筒液位測量儀表游浮筒扭力管傳感器以及智能浮筒變送器兩個(gè)部分組成。在應(yīng)用浮筒液位測量儀表進(jìn)行測量的過程中，被測量介質(zhì)密度、界面高度以及液位變化等都會(huì)引起浮筒液位測量儀表浮筒位置的變化，此種變化會(huì)對(duì)扭力管組件產(chǎn)生相應(yīng)的變化。

在進(jìn)行化工生產(chǎn)的過程中，對(duì)浮筒液位測量儀表進(jìn)行選型需要注意以下幾點(diǎn)：第一，浮筒液位測量儀表適用于范圍不超過200cm，密度在0.5至1.5之間的介質(zhì)，并且液位的連續(xù)測量與密度差不能小于0.2；第二，需要根據(jù)環(huán)境的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。例如，我國某地區(qū)的化工企業(yè)在進(jìn)行液位測量儀表的選擇過程中，若出現(xiàn)負(fù)壓、真空或者介質(zhì)容易發(fā)生氣化等情況，會(huì)選擇浮筒液位測量儀表進(jìn)行頁面測量；第三，因?yàn)楦⊥惨何粶y量儀表具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，因此在對(duì)具有毒性和具有腐蝕性的液面進(jìn)行測量的過程中，同樣也可以選擇該種類型的儀器設(shè)備。

5 總結(jié)

綜上所述，化工領(lǐng)域當(dāng)中的化工裝置液位測量工作情況較為復(fù)雜，且在實(shí)際工作過程中涉及到的液位測量儀表種類較多。因此，相關(guān)領(lǐng)域的工作和技術(shù)人員需要全面分析和掌握多種常見類型的液位測量儀表具體的使用狀況和測量需求，選擇安全性更強(qiáng)、安裝維護(hù)較為簡便、測量更加精準(zhǔn)以及性價(jià)比更好的液位測量儀表，用于化工裝置的液位測量工作，為我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張妍妍.吹氣法液位測量系統(tǒng)在化工裝置中的應(yīng)用[J].化工自動(dòng)化及儀表，2015，42（11）：1266-1268.

[2]盧世坤.液位檢測標(biāo)準(zhǔn)裝置電磁兼容特性評(píng)價(jià)方法的研究[D].遼寧石油化工大學(xué)，2012.