大庆石化公司炼油厂在水处理过程中使用酸碱作为药剂,药剂由储罐进入计量罐,再去下游工段使用。计量罐方面不能液位过高,另一方面还要进行计量,给下游工序提供准确的药量,计量罐的液位测量就更为重要叫。过去使用的是差压测量方法来测量计量罐液位,由于介质具有非常强的腐蚀性和危险性,长期使用会在计量罐的底部残留部分杂质,引导管经常堵塞,给液位的测量带来了不便。
射频导纳是一种新型物位控制技术,是电容式物位技术的升级。即仪表工作时,仪表的传感器与罐壁及被测介质形成导纳值,物位变化时,导纳值相应变化,电路单元将测量导纳值转换成物位信号输出,实现物位测量。
1.射频导纳液位计的测量原理及特点
1.1射频导纳液位计的测量原理
射频导纳液位计的工作原理是基于电容器电容量的变化测量液位,其电容传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。由2个长度为L,半径分别为R(外)和r(内)的圆筒形
金属导体,中间隔以绝缘材料便构成圆筒形电容器。当中间所充介质是介电常数为ε1的气体时,电容量为:
C=2πε1L/ln(R/r)
如果电极的一部分被不导电介电常数为ε2的液体所浸
没时,则必然会有电容量的增量△C产生(因为ε12>8),此时两电极间的电容量C'为:
C'=C+△C
假如电极被浸没的长度为L,则△C为:
△C=2π(ε2-ε1,)L/ln(R/r)
从式(1)中可知,当R,r,ε1,ε2不变时,AC与L成正比关系,因此测出电容增量的数值便可知道液位的高度。
1.2射频导纳液位计的特点
射频导纳与电容式技术ZUI重要的区别在于测量量的多样化和防挂料技术。射频导纳测量的多样化在于不止是测电容量,还有电阻和电感量,从而使测量更加准确。防挂料
技术是在测量电极和地极之间加入屏蔽电极,将测量电极保护起来,不受挂料影响。射频导纳的特点有5个。
(1)通用性强。可测量液位及料位,可满足不同温度、压力、介质的测量要求,ZUI高测量温度可达800℃,ZUI大压力可达5MPa,并可应用于腐蚀、冲击等恶劣环境。
(2)防挂料。独特的电路设计和传感器结构,使其测量可以不受传感器挂料影响,无需定期清洁,避免误测量。
(3)免维护。测量过程无可动部件,不存在机械部件损坏问题,无须维护。
(4)抗干扰。接触式测量,抗干扰能力强,可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。
(5)准确可靠。测量量多样化,使测量更加准确,测量不受环境变化影响,稳定性高,使用寿命长。
2.射频导纳液位计的安装与调校
2.1射频导纳的安装
(1)一般是垂直安装。连接方式多为螺纹连接,见图
(2)测量点选择不要太靠近罐边。
(3)插入的导波杆长度应包括测量范围、非工作段和安装高度。
(4)硬杆式传感器下端不用固定,软缆式传感器用重锤或底锚固定。
(5)仪表外壳与罐保持良好接地。
(6)安装高度要大于150mm。
2.2射频导纳的调校
仪表在上电前要确定电源电压符合要求,检查电源极性不能接错。上电调校时,要先调零点,再调满度。调校计算公式:
输出电流值=液位高测量范围x16+4。
3.结束语
射频导纳液位计在酸碱计量罐上应用后,液位测量准确、稳定,不受液体挂料、腐蚀的影响,两年多没有进行维护,效果显著。
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HART协议在智能电磁流量计中的设计实现
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液位报警器应用在密闭计量罐上
