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被測介質的溫度、壓力選用玻璃板液位計或磁性浮子液位計。它們具有結構簡單、工作可靠、精度較高等優點,但不適用于高黏度介質或易燃、易爆等危險性較大的介質的液位檢測。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。當不能滿足要求時,可根據具體。隋況選用電容式、電阻式(電接觸式)、聲波式、靜壓式、雷達式、輻射式等物位儀表。電容式液位計具有檢測原理和敏感元件簡單等特點,但是該液位計電容量及電容隨物位的變化量較小,對電子線路要求較高,且易受介質介電常數變化的影響。超聲波物位計使用范圍廣,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
介質直接接觸,但探頭本身不能承受過高的溫度,并且有些介質對聲波吸收能力很強。下面具體介紹各種儀表的選擇原則和應用場合。
1.各種儀表的選擇
不同的設備采用不同的液位計進行測量,不同的液位計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(雷達式、超聲波式等),若原油、重質油儲罐液位測量,宜采用非接觸式:輕質油、化工原料產品(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、浮球液位計,也可選用直讀式彩色玻璃板液位計;拱頂罐、浮頂罐液位測量,宜選用重錘式鋼帶液位計、恒力盤簧式鋼帶液位計或光導式液位計;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、及其他介質液位的測量,可選用雷達式液位計;常壓罐、壓力罐、拱頂罐、浮頂罐的液體質(重)量、密度、體積、液位等測量,可選用靜壓式貯罐液位計,但高黏度液位測量不宜采用。而靜壓式液位計可用于深度為5~lOOm的水池、水井、水庫的液位連續測量。下面具體介紹一下各種常用儀表的應用場合。
①玻璃板液值計可用于就地液位指示宜選用,對于溫度低于80℃、壓力小于o.4MPa、不易燃、無爆炸危險和無毒的潔凈介質,需加護罩,但測量深色、黏稠井與管壁有沾染作用的介質時不宜使用。
②磁性浮子液位計適用于就地液位界面指示,它主要應用在工作壓力不宜大干IOMPa,介質溫度不大于250℃,介質密度宜為400~2000kg/m3,介質密度差大于150kg/m3的場合。當測量黏度高于600mPa.s的介質時,不宜采用。
③差壓式液位計用于液位(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,當采取灌隔離液、吹氣或沖液等措施時,亦可選用差壓變送器,但測液位的差壓變送器應帶有遷移機構。但是不適用于正常工況下液體密度發生明顯變化的介質的液位測量。
④浮筒式液位計用于密度、操作壓力范圍比較寬的場合,一般介質的液位界面測量以及真空、負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。
⑤浮子(球)式液位計用于液位變化范圍大或含有顆粒雜質的液體以及負壓系統,如各類貯槽液位的連續測量和容積計量;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。但是對于臟污液體,以及在環境溫度下易結晶、結凍的液體,不宜采用浮子(球)式液位計。
⑥電容式液位計或射頻式液位計用于腐蝕性液體、沉淀性流體以及其他工藝介質的液位連續測量和位式測量。但對于是易黏附電極的導電液體,不宜采用電容式液位計。兩種液位計易受電磁干擾的影響,使用時應采取抗電磁干擾措施。
⑦超聲波式液位計用于普通液位計難于測量的腐蝕性、高黏性、易燃性、易揮發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測量和位式測量,和能充分反射聲波且傳播聲波的介質測量,但不宜用于液位波動大的場合和易揮發、含氣泡、含懸浮物的液體和含固體顆粒物的液體以及真空場合,和內部存在影響聲波傳播的障礙物的工藝設備;而且對于連續測量液位的超聲波儀表,當被測液體溫度、成分變化較顯著時,應對聲波的傳播速度的變化進行補償,以提高測量精度。
⑧輻射式液位計用于高溫、高壓、高黏度、易結晶、易結焦、強腐蝕、易爆炸、有毒性或低溫等液位的非接觸式連續測量或值式測量。但測量儀表應有衰變補償,以避免由于輻射源衰變而引起的測量誤差,提高運行的穩定性。
料位測量儀表應根據被測物料的工作條件、粒度、安息角、導電性、腐蝕性、料倉的結構型式以測量要求進行選擇。儀表的量程應根據測量對象實際需要顯示的范圍或實際變化的范圍確定。除計量用的物位表外,應使正常物位處于儀表量程的50%左右。用于爆炸危險場所的電子式物位儀表,應根據儀表安裝場所的爆炸危險類別及被測介質,選合適的防爆結構型式。用于腐蝕性氣體或有害粉塵等場所的電子式物位儀表,應根據使用現場環境,選擇合適的防護型式。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測量和位式測量,宜選用電容式料位計(開關)或射頻式料位計(開關),但應注意檢測器的安裝使用,應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測量和位式測量可選用超聲波式料位計(開關)。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(開關)不適用。對于高溫、低溫、高壓、黏附性大、易結晶、易結焦、腐蝕性強、毒性大、易燃、易爆以及塊狀、顆粒狀、粉粒狀物料的料位連續測量和位式瀏量,當無其他料位計可供選用時,可選用輻射式料位計(開關)。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(開關);無振動或振動小的料倉、料斗內的粒狀物粒的料位報警,宜選用音叉式料位開關。
2.舉例
工業中經常要用到冷凝器對熱物料進行降溫,但是為了保證裝置安全,需要對冷凝器的液位進行測量,保證其不超過某一范圍。例如液氨冷凝器若液位過高,會使氨氣帶液,進而損壞壓縮機葉片。如果現在要對一低壓冷凝器進行液位指示,已知介質為丙烯,操作溫度-20~40℃,壓力為0.205MPa,請問應選擇哪種液位計?
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接近,所以這里采用帶防護罩的玻璃板式液位計。
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