大慶石化公司煉油廠在水處理過(guò)程中使用酸堿作為藥劑,藥劑由儲(chǔ)罐進(jìn)入計(jì)量罐,再去下游工段使用。計(jì)量罐方面不能液位過(guò)高,另一方面還要進(jìn)行計(jì)量,給下游工序提供準(zhǔn)確的藥量,計(jì)量罐的液位測(cè)量就更為重要叫。過(guò)去使用的是差壓測(cè)量方法來(lái)測(cè)量計(jì)量罐液位,由于介質(zhì)具有非常強(qiáng)的腐蝕性和危險(xiǎn)性,長(zhǎng)期使用會(huì)在計(jì)量罐的底部殘留部分雜質(zhì),引導(dǎo)管經(jīng)常堵塞,給液位的測(cè)量帶來(lái)了不便。
射頻導(dǎo)納是一種新型物位控制技術(shù),是電容式物位技術(shù)的升級(jí)。即儀表工作時(shí),儀表的傳感器與罐壁及被測(cè)介質(zhì)形成導(dǎo)納值,物位變化時(shí),導(dǎo)納值相應(yīng)變化,電路單元將測(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出,實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量。
1.射頻導(dǎo)納液位計(jì)的測(cè)量原理及特點(diǎn)
1.1射頻導(dǎo)納液位計(jì)的測(cè)量原理
射頻導(dǎo)納液位計(jì)的工作原理是基于電容器電容量的變化測(cè)量液位,其電容傳感器是根據(jù)圓筒電容器原理進(jìn)行工作的。由2個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng),半徑分別為R(外)和r(內(nèi))的圓筒形
金屬導(dǎo)體,中間隔以絕緣材料便構(gòu)成圓筒形電容器。當(dāng)中間所充介質(zhì)是介電常數(shù)為ε1的氣體時(shí),電容量為:
C=2πε1L/ln(R/r)
如果電極的一部分被不導(dǎo)電介電常數(shù)為ε2的液體所浸
沒(méi)時(shí),則必然會(huì)有電容量的增量△C產(chǎn)生(因?yàn)?epsilon;12>8),此時(shí)兩電極間的電容量C'為:
C'=C+△C
假如電極被浸沒(méi)的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則△C為:
△C=2π(ε2-ε1,)L/ln(R/r)
從式(1)中可知,當(dāng)R,r,ε1,ε2不變時(shí),AC與L成正比關(guān)系,因此測(cè)出電容增量的數(shù)值便可知道液位的高度。
1.2射頻導(dǎo)納液位計(jì)的特點(diǎn)
射頻導(dǎo)納與電容式技術(shù)ZUI重要的區(qū)別在于測(cè)量量的多樣化和防掛料技術(shù)。射頻導(dǎo)納測(cè)量的多樣化在于不止是測(cè)電容量,還有電阻和電感量,從而使測(cè)量更加準(zhǔn)確。防掛料
技術(shù)是在測(cè)量電極和地極之間加入屏蔽電極,將測(cè)量電極保護(hù)起來(lái),不受掛料影響。射頻導(dǎo)納的特點(diǎn)有5個(gè)。
(1)通用性強(qiáng)?？蓽y(cè)量液位及料位,可滿(mǎn)足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求,ZUI高測(cè)量溫度可達(dá)800℃,ZUI大壓力可達(dá)5MPa,并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣環(huán)境。
(2)防掛料。獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu),使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響,無(wú)需定期清潔,避免誤測(cè)量。
(3)免維護(hù)。測(cè)量過(guò)程無(wú)可動(dòng)部件,不存在機(jī)械部件損壞問(wèn)題,無(wú)須維護(hù)。
(4)抗干擾。接觸式測(cè)量,抗干擾能力強(qiáng),可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。
(5)準(zhǔn)確可靠。測(cè)量量多樣化,使測(cè)量更加準(zhǔn)確,測(cè)量不受環(huán)境變化影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長(zhǎng)。
2.射頻導(dǎo)納液位計(jì)的安裝與調(diào)校
2.1射頻導(dǎo)納的安裝
(1)一般是垂直安裝。連接方式多為螺紋連接,見(jiàn)圖
(2)測(cè)量點(diǎn)選擇不要太靠近罐邊。
(3)插入的導(dǎo)波桿長(zhǎng)度應(yīng)包括測(cè)量范圍、非工作段和安裝高度。
(4)硬桿式傳感器下端不用固定,軟纜式傳感器用重錘或底錨固定。
(5)儀表外殼與罐保持良好接地。
(6)安裝高度要大于150mm。
2.2射頻導(dǎo)納的調(diào)校
儀表在上電前要確定電源電壓符合要求,檢查電源極性不能接錯(cuò)。上電調(diào)校時(shí),要先調(diào)零點(diǎn),再調(diào)滿(mǎn)度。調(diào)校計(jì)算公式:
輸出電流值=液位高測(cè)量范圍x16+4。
3.結(jié)束語(yǔ)
射頻導(dǎo)納液位計(jì)在酸堿計(jì)量罐上應(yīng)用后,液位測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定,不受液體掛料、腐蝕的影響,兩年多沒(méi)有進(jìn)行維護(hù),效果顯著。
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HART協(xié)議在智能電磁流量計(jì)中的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
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液位報(bào)警器應(yīng)用在密閉計(jì)量罐上
