改进型浮子液位计在槽体液位测量中的应用
日期:2018-08-30 来源: 编辑:
摘要:浮子液位计在液位测量中应用非常广泛。但是,对于易于挥发结晶的介质和黏稠状介质,传统浮子液位计的使用会受到影响。由于地下槽体测量环境复杂、干扰因素较多,基于地下槽体液位测量环境的实际状况,并结合传统浮子液位计的测量原理和结构特点,提出了一种具有高精确度、制作方便、环境适应程度高、抗干扰性强、耐腐蚀能力强、维护使用方便等诸多优势的改进型浮子液位计。该改进型浮子液位计不仅继承了传统浮子液位计优点,并通过结构改造,成功克服了传统浮子液位计在液位测量过程中的局限性。该研究成果解决了地下槽体液位测量过程中常见的问题,同时为石油,焦化,化工等行业生产过程中地下槽体液位计的使用提供了参考。
引言
化工工业生产过程中,槽体一般作为载体被用于液态反应介质的运输和存储,是生产工艺中重要的容器。槽体内部液面应始终处于理想的工作高度,故槽体介质液面高度成为工艺生产过程中需要控制的一个重要参数。实现地下槽体液位的快速、准确测量,对于工艺控制过程至关重要[1]。地下槽体内环境十分复杂,各种因素均会对液位测量造成影响。为安全起见,液位测量值通常作为工业生产中触发安全仪表系统(safetyinstrumentedsystem,SIS)启动的联锁条件[2]。
工业生产中,充分分析现场测量条件和影响因素,选择适合现场工艺测量条件的测量仪表,已成为工业仪表测量业内的共同努力方向。
1研究背景
工业生产中,针对地下槽体、罐体的液位测量方式众多,测量设备多种多样。因此,选择一种符合具体工况条件的液位计尤为重要。目前,常用的液位测量装置,按测量原理可分为接触式和非接触式两种。接触式液位测量装置有人工检尺、浮子液位计等,非接触式液位测量装置有雷达液位计、核辐射液位计、超声波液位计等。与接触式液位测量装置相比,非接触式测量在技术含量和测量精度上具有一定的优势。但由于受使用成本高和苛刻的使用环境等因素限制,非接触式测量装置在国内外市场上还无法普及使用。根据市场统计,国内市场上目前普遍使用的是人工检尺和浮子液位计。人工检尺对人的操作技能要求较高,受客观因素影响大,测量精度有限;在恶劣工况下,测量具有高风险。浮子液位计在使用过程中经常会出现机械卡滞、密度调节困难、维修复杂等现象。因此,研制出一套具备维护方便、制作简单、精度高等多种优势的实用型浮子液位计,对于实际工业生产测量有着深远的意义[3]。为此,本文先容了一种改进型浮子液位计,可用于测量地下槽体、罐体等设备的液位。
工业生产中,人们通常运用多种方法来进行容器内液体的物位测量。传统浮子液位计就是常用的一种。由于环境和工况等因素的影响,传统浮子液位计在液位测量过程中存在很大的局限性。特别是在焦化行业中的地下槽体、罐体等杂质较多、工况复杂的环境中,由于传统浮子液位计为接触式测量装置,其浮球会被粘上焦油等杂质,导致浮球密度增大,不能正常地浮在被测介质表面,从而影响液位计的测量。与之相比,非接触式测量的雷达液位计则优势明显。其不接触被测量介质,避免了上述情况的出现。雷达波的传输方向一定,回波受被测量槽体的内部结构限制。对于结构复杂的槽体,雷达波在传播过程中呈无序状态,进而影响液位测量的精度,不能有效实现其功能[4]。
2传统浮子液位计
2.1组成结构
传统浮子液位计由浮球、传动部件、显示系统组成,其结构如图1所示。

利用浮球密度小、漂浮在被测介质界面之上的特征,传动部件将浮球的位置传递到显示系统;显示系统将传动部件传递的浮球位置信息通过机械、电子、电磁、光学等不同形式显示。按其结构形式,浮子可分为杠杆式、平衡式、导杆式、连杆式、连通管式。
2.2工作方式
传统浮子液位计是利用恒浮力原理工作的液位测量仪器。密度比被测液体小的浮球,受到浮力的作用漂浮在被测介质表面,通过测量浮球的位置变化反映被测介质在罐体中的液位情况。目前,浮子液位计分为磁性浮子液位计和浮球浮子液位计两类[5]。磁性浮子液位计也称为磁翻转液位计,是安装于现场的显示仪表。其原理为:装有永久磁铁的浮子依靠浮力漂浮在被测介质表面时,随着介质液面的变化,拥有磁性的浮子也与液面发生一致变化,并通过磁极间相互作用使双色磁翻柱发生翻转,进而显示液位。浮球浮子液位计则是一种具有远传功能的测量仪表。其原理为:在传感器中等距离安装一定数量的电阻,当浮球到达某一位置时就会将电阻两侧接通;通过测量输出端的电阻信号值的大小,即可换算出该处液位,然后再由变送器转换成标准4~20mA电流信号,并被远传至中央控制室计算机或二次仪表显示。传统浮子液位计具有四个特点:①安全可靠,适用于易燃、易爆液体液位测量;②不受多种外界因素的限制,适用于黏度大的介质、有毒或无毒卫生型介质、有腐蚀性介质的物位测量[6];③具有就地显示直读性,读数直观,清晰明了;④无需多组液位计组合,单机运行即可实现测量功能,具有较强的单体全量程测量功能[7]。
3传统浮子液位计测量的干扰因素
传统浮子液位计是一种采用恒浮力原理工作的液位测量仪表,目前被广泛应用于地下槽体的液位测量。当被测量介质液面平静时,浮球工作环境比较好,在导管中可以平稳地上下运动,且能准确测量出介质液面高度,测量精度高。实际使用过程中会出现各种各样的干扰因素,使浮球不能正常工作,影响测量精度[1]。
①介质温度。
介质存放的环境温度对被测介质形态的影响很大。如果温度太低,会造成地下槽体内易结晶的介质出现结晶现象。结晶物附着在传统浮子液位计的浮球表面,改变了浮球的重量,使浮球不能正常地漂浮在介质表面,从而影响液位测量。测量过程中,介质的不同温差对传统浮子液位计的测量偏差有着一定的影响[8] 。
②机械故障。
从结构上看,传统浮子液位计大多使用机械滑轮和钢丝作为信号传递的载体。机械结构会因腐蚀、外力、浮球表面结晶卡滞等原因引起机械故障。若机械故障不能及时排除,必然会造成传统浮子液位计不能正常工作。
③液体的扰动。
地下槽体内液体介质的搅拌、流入、流出均会造成槽内被测介质液面的扰动。槽体液面的扰动会引起传统浮子液位计的浮球位置不稳定,造成无法读取液位计的准确数值,严重影响浮球液位计的正确测量。
4 改进措施
对于以上提出的、影响传统浮子液位计测量准确度的因素,通过分析其本质,提出具有针对性的改进措施。在传统浮子液位计结构的基础上,对测量机构、显示机构和测量硬件等方面进行改进,以规避原有的影响因素,达到测量稳定、精确度高的效果。
4. 1 测量结构
针对以上传统浮子液位计测量的干扰因素,对传统浮子液位计的部分测量结构采取了针对性的改进措施,解决干扰因素问题。改进型浮子液位计结构如图 2所示。

改进型浮子液位计在原来的测量基础上增加了密封块和上、下开孔,并改变了测量杆和浮球的接触形式。测量导管必须垂直于液面安装。浮球处于测量导管内部,其直径与测量导管直径相同,材料视容器内被测介质密度而定。材料密度应小于介质密度,使浮球漂浮在介质表面,且可以随着液位的升高,在浮力的作用下于测量导管内部上下移动。测量导管上下均开设一开孔。考虑到被测介质内杂质堵塞导波管下部开孔位置,可根据实际,在不影响测量导管结构安全的情况下,增加下开孔处环测量导管同一平面上的开孔数量。在测量导管上开孔,可使浮球上部与容器内上部气压一致,从而保证测量管内外液面相同。测量指针固定在测量杆上,随测量杆上下移动,与刻度尺配合准确指示槽体内液位高度。
与传统浮子液位计相比,改进型浮子液位计zui大的不同就是测量杆和浮球分离安装。测量杆下方是一个喇叭口,浮球上浮顶住喇叭口,从而作用于测量杆。测量杆为一个中空贯穿整个杆体。若浮球因介质结晶
或者黏度大等原因附着在浮球上,可在顶部采用蒸气或清水等合适的介质对浮球进行清洗。浮球材料用耐腐蚀性较强的材料制成,还要保证其密度较小,使其在测量导管内可以漂浮、上下移动。
改进型浮子液位计零部件简单,安装便捷、可靠,适用于封闭、半封闭以及全开放式地下槽体的液位测量。测量导管的安装可以有效防止介质湍流引起的内部液面波动,避免了被测介质液面波动引起的测量误差。加装测量导管,减小了浮球下方接触介质的面积,可有效避免结晶介质的挥发[9] 。
4. 2 安装注意事项
改进型浮球液位计在安装时,要与槽体入口和泵出口保持安全距离,并有效避开槽体内的搅拌装置,从而防止介质湍流对改进型浮子液位计的干扰[10] 。改进型雷达液位计的测量杆为中空结构,测量封闭或半封闭槽体液位时,应将测量杆顶部开口进行封堵,防止槽体内介质蒸发从测量杆中空部分溢出,影响槽体气密性。
浮球在测量导管内运动时,管道内部不平整或测量导管安装不垂直于被测界面,均会造成浮球运动过程中其与罐壁之间的摩擦。为减小罐壁摩擦带来的阻力,测量导管在安装时一定要垂直于被测介质液面。
4. 3 应用结果
改进型浮子液位计被用于地下槽体液位的精确测量、测量误差可以缩小至 ± 0. 5mm 以内,测量过程安全稳定,测量数据精确度高、数值可靠。改进型浮子液位计有效弥补了传统浮子液位计在测量过程中的不足,维护方便、成本低廉、测量稳定,为生产的安全运行提供了有力的保障。
5 结束语
传统浮子液位计在实际使用过程中,由于被测介质黏度大、介质结晶、设备腐蚀造成的机械卡滞等问题,测量结果误差很大。通过对传统浮子液位计测量机构、显示机构、测量硬件等方面的改进,成功规避了以上影响因素,达到测量稳定、精确度高的效果。改进型浮子液位计设计简单、易于操作、维护方便,适用于石油、焦化、化工等行业的地下槽体液位测量,具有很高的推广和实用价值。
上一篇文章:液化石油气储罐检验检测安全问题分析下一篇文章:导波雷达液位计在液位测量中的应用
- 为什么4118ccm云顶集团维护前需要了解阀门故障【2020-11-23】
- 304不锈钢衬四氟浮球(白色厚,外包)防腐【2016-04-11】
- 低价竞争危害市场 三畅4118ccm云顶集团绝不妥【2013-09-10】
- 稀硫酸液位计【2018-11-28】
- 对应不同材质你应该慎重选择合适的磁翻板液【2019-03-04】
- 4118ccm云顶集团可实现更好的草坪管理【2019-03-09】
- 日常维护之4118ccm云顶集团的翻柱校准【2013-11-07】
- 浅析磁性液位计在自动控制系统中的应用【2020-01-16】
- 4118ccm云顶集团加工工艺节能降耗探讨【2019-11-06】
- 超声波液位计在测量中会受到哪些因素导致测【2018-05-10】
- 乙二醇甲醚液位计【2018-09-27】
- 浮选自动加药控制系统在常村煤矿选煤厂的应【2019-04-23】
- 石油监测应用的磁性浮子液位计维修和保养问【2019-08-13】
- SC-LD56雷达料位计【2016-11-28】
- 4118ccm云顶集团与差压液位计双重监控分离器液位的方法
- 关于4118ccm云顶集团应用大型乙烯装置冷区现场的问题
- 4118ccm云顶集团在海水脱硫液位测量中选择什么材质
- 如何解决4118ccm云顶集团水浸问题及预防故障的措施
- 4118ccm云顶集团在天然气精炼过程中的安全作用
- 图文说明磁性浮子液位计安装和使用需要讲究的两点
- 背景回波对超声波液位计液位测量的影响【2019-03-18】
- 很重要:带蒸汽夹套磁性液位计的选型和厂家提【2020-06-01】
- 非接触雷达液位计在磨煤机给水液位测量中的【2015-08-01】
- 关于磁翻柱液位计的油压问题分析及应对措施【2019-07-15】
- 4118ccm云顶集团测量金属冶炼液的液位数据的准【2019-03-04】
- 三畅4118ccm云顶集团质量精湛口碑甚好 专业中【2016-09-09】
- 安钢冷轧酸洗区液位计实际应用技巧【2016-05-25】
相关的产品
UHZ-517系列磁翻柱液位计
硫酸二甲酯液位计
翻柱远传液位计
带报警磁性浮子液位计
UQC-C134118ccm云顶集团
SC-LD95高频雷达料位计
UQC-C114118ccm云顶集团
加料罐专用液位计
SC-LD56雷达料位计
焦油液位计磁翻板
4118ccm云顶集团UQC-C15
不锈钢4118ccm云顶集团
顶装磁浮子液位开关UHZ-50D
PP、PVC防腐4118ccm云顶集团
原料进炉整体烤衬厚度保质
UQC-T304118ccm云顶集团
连杆式浮球液位开关
磁性翻板液位计
pp材质磁翻柱液位计
SF303、原(1030A)型石英式
侧装翻柱液位计
磁翻柱液位计
液态硫磺专用磁翻柱液位计
UQC-C104118ccm云顶集团
SC-LD35导波雷达液位计