在各種物位檢測方法中,有的方法僅適用于液位檢測,有的方法即可用于液位檢測,又可用于料位檢測。在液位檢測中靜壓式和浮力式檢測是zui常用的,如就地液位指示可根據(jù)被測介質(zhì)的溫度、壓力選用玻璃板液位計(jì)或磁性浮子液位計(jì)。它們具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、精度較高等優(yōu)點(diǎn),但不適用于高黏度介質(zhì)或易燃、易爆等危險(xiǎn)性較大的介質(zhì)的液位檢測。液位和界面的測量宜選用差壓式、浮筒式或浮子式液位儀表。當(dāng)不能滿足要求時(shí),可根據(jù)具體。隋況選用電容式、電阻式(電接觸式)、聲波式、靜壓式、雷達(dá)式、輻射式等物位儀表。電容式液位計(jì)具有檢測原理和敏感元件簡單等特點(diǎn),但是該液位計(jì)電容量及電容隨物位的變化量較小,對(duì)電子線路要求較高,且易受介質(zhì)介電常數(shù)變化的影響。超聲波物位計(jì)使用范圍廣,只要界面酌聲阻抗不同,液位、粉末、塊狀的物位均可測量,且敏感元件可以不與被測
介質(zhì)直接接觸,但探頭本身不能承受過高的溫度,并且有些介質(zhì)對(duì)聲波吸收能力很強(qiáng)。下面具體介紹各種儀表的選擇原則和應(yīng)用場合。
1.各種儀表的選擇
不同的設(shè)備采用不同的液位計(jì)進(jìn)行測量,不同的液位計(jì)適用范圍也各不相同。例如貯罐液位儀表,可分為接觸式(浮子式、差壓式等)與非接觸式(雷達(dá)式、超聲波式等),若原油、重質(zhì)油儲(chǔ)罐液位測量,宜采用非接觸式:輕質(zhì)油、化工原料產(chǎn)品(非腐蝕性)貯罐液位測量,宜采用非接觸式或接觸式;貯罐就地液位指示,宜選用磁性浮子液位計(jì)、浮球液位計(jì),也可選用直讀式彩色玻璃板液位計(jì);拱頂罐、浮頂罐液位測量,宜選用重錘式鋼帶液位計(jì)、恒力盤簧式鋼帶液位計(jì)或光導(dǎo)式液位計(jì);大型拱頂罐、球形罐的原油、成品油、瀝青、乙烯、丙烯、液化石油氣、液化天然氣、及其他介質(zhì)液位的測量,可選用雷達(dá)式液位計(jì);常壓罐、壓力罐、拱頂罐、浮頂罐的液體質(zhì)(重)量、密度、體積、液位等測量,可選用靜壓式貯罐液位計(jì),但高黏度液位測量不宜采用。而靜壓式液位計(jì)可用于深度為5~lOOm的水池、水井、水庫的液位連續(xù)測量。下面具體介紹一下各種常用儀表的應(yīng)用場合。
①玻璃板液值計(jì)可用于就地液位指示宜選用,對(duì)于溫度低于80℃、壓力小于o.4MPa、不易燃、無爆炸危險(xiǎn)和無毒的潔凈介質(zhì),需加護(hù)罩,但測量深色、黏稠井與管壁有沾染作用的介質(zhì)時(shí)不宜使用。
②磁性浮子液位計(jì)適用于就地液位界面指示,它主要應(yīng)用在工作壓力不宜大干IOMPa,介質(zhì)溫度不大于250℃,介質(zhì)密度宜為400~2000kg/m3,介質(zhì)密度差大于150kg/m3的場合。當(dāng)測量黏度高于600mPa.s的介質(zhì)時(shí),不宜采用。
③差壓式液位計(jì)用于液位(界面)測量或者腐蝕性液體、黏稠性液體、熔融性液體、沉淀性液體等,當(dāng)采取灌隔離液、吹氣或沖液等措施時(shí),亦可選用差壓變送器,但測液位的差壓變送器應(yīng)帶有遷移機(jī)構(gòu)。但是不適用于正常工況下液體密度發(fā)生明顯變化的介質(zhì)的液位測量。
④浮筒式液位計(jì)用于密度、操作壓力范圍比較寬的場合,一般介質(zhì)的液位界面測量以及真空、負(fù)壓或易氣化的液體的液位測量,但在密度變化較大的場合,不宜選用浮筒式液位計(jì)。
⑤浮子(球)式液位計(jì)用于液位變化范圍大或含有顆粒雜質(zhì)的液體以及負(fù)壓系統(tǒng),如各類貯槽液位的連續(xù)測量和容積計(jì)量;兩種液體的密度變化不大,且比密度差大于0.2的界面測量等。但是對(duì)于臟污液體,以及在環(huán)境溫度下易結(jié)晶、結(jié)凍的液體,不宜采用浮子(球)式液位計(jì)。
⑥電容式液位計(jì)或射頻式液位計(jì)用于腐蝕性液體、沉淀性流體以及其他工藝介質(zhì)的液位連續(xù)測量和位式測量。但對(duì)于是易黏附電極的導(dǎo)電液體,不宜采用電容式液位計(jì)。兩種液位計(jì)易受電磁干擾的影響,使用時(shí)應(yīng)采取抗電磁干擾措施。
⑦超聲波式液位計(jì)用于普通液位計(jì)難于測量的腐蝕性、高黏性、易燃性、易揮發(fā)性及有毒性的液體液位、液一液分界面、固一液分界面的連續(xù)測量和位式測量,和能充分反射聲波且傳播聲波的介質(zhì)測量,但不宜用于液位波動(dòng)大的場合和易揮發(fā)、含氣泡、含懸浮物的液體和含固體顆粒物的液體以及真空?qǐng)龊?,和?nèi)部存在影響聲波傳播的障礙物的工藝設(shè)備;而且對(duì)于連續(xù)測量液位的超聲波儀表,當(dāng)被測液體溫度、成分變化較顯著時(shí),應(yīng)對(duì)聲波的傳播速度的變化進(jìn)行補(bǔ)償,以提高測量精度。
⑧輻射式液位計(jì)用于高溫、高壓、高黏度、易結(jié)晶、易結(jié)焦、強(qiáng)腐蝕、易爆炸、有毒性或低溫等液位的非接觸式連續(xù)測量或值式測量。但測量儀表應(yīng)有衰變補(bǔ)償,以避免由于輻射源衰變而引起的測量誤差,提高運(yùn)行的穩(wěn)定性。
料位測量儀表應(yīng)根據(jù)被測物料的工作條件、粒度、安息角、導(dǎo)電性、腐蝕性、料倉的結(jié)構(gòu)型式以測量要求進(jìn)行選擇。儀表的量程應(yīng)根據(jù)測量對(duì)象實(shí)際需要顯示的范圍或?qū)嶋H變化的范圍確定。除計(jì)量用的物位表外,應(yīng)使正常物位處于儀表量程的50%左右。用于爆炸危險(xiǎn)場所的電子式物位儀表,應(yīng)根據(jù)儀表安裝場所的爆炸危險(xiǎn)類別及被測介質(zhì),選合適的防爆結(jié)構(gòu)型式。用于腐蝕性氣體或有害粉塵等場所的電子式物位儀表,應(yīng)根據(jù)使用現(xiàn)場環(huán)境,選擇合適的防護(hù)型式。顆粒狀和粉粒狀物料(如煤、聚合物粒、肥料、沙子等)或塊狀固體物料的料位連續(xù)測量和位式測量,宜選用電容式料位計(jì)(開關(guān))或射頻式料位計(jì)(開關(guān)),但應(yīng)注意檢測器的安裝使用,應(yīng)采取抗電磁干擾的措施。粉粒、微粉粒狀物料的料位測量,微粉粒狀物料料位的連續(xù)測量和位式測量可選用超聲波式料位計(jì)(開關(guān))。但有粉塵彌漫的料倉、料斗以及表面有很大波狀的料位測量,反射式超聲波料位計(jì)(開關(guān))不適用。對(duì)于高溫、低溫、高壓、黏附性大、易結(jié)晶、易結(jié)焦、腐蝕性強(qiáng)、毒性大、易燃、易爆以及塊狀、顆粒狀、粉粒狀物料的料位連續(xù)測量和位式瀏量,當(dāng)無其他料位計(jì)可供選用時(shí),可選用輻射式料位計(jì)(開關(guān))。料位高度大、變化范圍寬的大型料倉、散裝倉庫以及附著性不大的粉粒狀物料貯罐的料位測量,可選用重錘式料位計(jì)(開關(guān));無振動(dòng)或振動(dòng)小的料倉、料斗內(nèi)的粒狀物粒的料位報(bào)警,宜選用音叉式料位開關(guān)。
2.舉例
工業(yè)中經(jīng)常要用到冷凝器對(duì)熱物料進(jìn)行降溫,但是為了保證裝置安全,需要對(duì)冷凝器的液位進(jìn)行測量,保證其不超過某一范圍。例如液氨冷凝器若液位過高,會(huì)使氨氣帶液,進(jìn)而損壞壓縮機(jī)葉片。如果現(xiàn)在要對(duì)一低壓冷凝器進(jìn)行液位指示,已知介質(zhì)為丙烯,操作溫度-20~40℃,壓力為0.205MPa,請(qǐng)問應(yīng)選擇哪種液位計(jì)?
解 由題意可知,這里是選擇就地指示儀表,一般用玻璃板式或浮力式,由操作條件和玻璃板液位計(jì)接近,所以這里采用帶防護(hù)罩的玻璃板式液位計(jì)。