液位測量儀表

1、液位測量儀表介紹液位測量儀表介紹一、根據(jù)測量介質的不同可將液位類測量儀一、根據(jù)測量介質的不同可將液位類測量儀 表劃分為以下幾類：表劃分為以下幾類：1、差壓變送器、單、雙法蘭變送器：用于測量敞口或常壓容器或密閉容器內(nèi)液體液位；2、雷達液位計：用于測量料易燃、易爆、強腐蝕性的液體或固體液位，尤其適用于大型立罐或球罐（如粒堿料倉液位、丙烯球罐及重油儲罐均可用）；3、超聲波液位計：用于測量水池內(nèi)液體液位；4、外側液位計：用于測量密閉容器內(nèi)有毒有腐蝕性介質的液位（如液氯、液相丙烯及某些高壓容器內(nèi)介質）；5、磁翻板液位計（含磁致伸縮）：用于測量某些重要儲罐內(nèi)液體的液位；6、玻璃板液位計：用于測量壓力較低且

2、干凈的液體。二、簡單介紹各種儀表的工作原理及結構特二、簡單介紹各種儀表的工作原理及結構特點：點： （一）、差壓、單雙法蘭變送器：（一）、差壓、單雙法蘭變送器：1、差壓、單雙法蘭變送器的工作原理是：基于液柱高度的變化產(chǎn)生的壓差來檢測容器內(nèi)液體液位； 計算公式如下：P=gh-h=P/g式中：P-指容器內(nèi)液柱高度變化產(chǎn)生的壓差； -是指容器內(nèi)液體的密度； h-是指容器內(nèi)要檢測的液柱高度。2、工作特點：、差壓變送器主要用于檢測水或無腐蝕性、無結晶的介質，連接方式是：a、測量敞口容器或常壓容器液位時：低壓側直通大氣，高壓側通過引壓管與設備取壓口連接；b、測量密閉容器液位時：低壓側與設備上部取壓口通過引壓

3、管連接，高壓側與設備下部取壓口連接。、單法蘭差壓變送器主要用于測量有腐蝕性、含結晶顆粒、黏度較大、易凝固的液體的液位，只適用于常壓容器或敞口容器；、雙法蘭差壓變送器與單法蘭變送器測量的介質一致，適用于密閉容器液位的測量。3、實際應用中的選型注意事項：、首先依據(jù)測量介質對變送器膜片進行選擇：a、 濕氯氣、鹽酸、次氯酸鈉、硫酸等腐蝕性強的介質，膜片應選鉭或鈦；b、干氯氣、石灰乳等易結晶或易凝固的介質，膜片應選304或316L；c 、溫度或濃度較低的堿液，膜片應選哈C；d 、溫度或濃度較高的堿液，膜片應選Ni201；e、測量介質為氫氣時，膜片應選擇鍍金膜片，因氫氣易出現(xiàn)反涔透現(xiàn)象。注意：干氯氣與鈦反

4、應易著火、高于90度的堿液易腐蝕哈C膜片、雙法蘭變送器毛細管長度及內(nèi)部填充液的選擇：a、為了便于拆卸且節(jié)省耗材，可以將雙法蘭變送器高壓側直接與設備下部法蘭口連接，低壓側通過毛細管與上部法蘭連接，所以毛細管長度一般大于設備法蘭間距1m左右即可；b、毛細管及膜盒內(nèi)傳壓介質依據(jù)被測介質的性質決定，被測介質溫度低于200度時，可填充硅油，高于200度時，可填充氟油。、變送器法蘭耐壓等級及密封面的選擇： 一般腐蝕性介質變送器法蘭耐壓等級為PN1.6Mpa，法蘭密封面為RF； 液氯或液相丙烯要求法蘭耐壓等級不低于PN2.5Mpa，法蘭密封面為M面。、量程選擇：首先確定液面是否從設備下部取壓口處計量，可以確

5、定是遷移量：若液面以下部取壓口處為零液面，那么變送器的遷移量=P毛細管內(nèi)硅油；若最低液面高于下部取壓口，那么變送器的遷移量= P最低液面P毛細管內(nèi)硅油；注意：變送器的零點遷移只改變量程的上、下限，不改變量程的大小確定量程上下限的簡易方法：關閉設備上下取壓口處的截至閥，將變送器上下部法蘭松開（確保膜片不受壓） ，此時變送器的顯示示值即為量程的下限，上限=量程下限。4、常見故障分析及解決辦法：a、變送器示值漂移，可能是環(huán)境溫度過高或過低所致，所以冬天注意對變送器進行防凍處理，夏天對變送器進行防高溫處理；b、變送器出現(xiàn)示值不準，可能是密閉容器內(nèi)進行抽真空處理導致膜片變形，選型過程中注意操作壓力存在負

6、壓時，可選擇耐真空度的變送器；c、變送器示值出現(xiàn)偏小或偏大，可能是高壓側或低壓側取壓口處堵塞，定期應對膜片進行清潔；d、變送器電路板故障。實際應用中的實例：關鍵是量程與遷移量的確定 如圖所示，用差壓變送器測量閉口容器的液位。已知h150cm，h2200cm，h3140cm，被測介質的密度0.85g/cm3，負壓管內(nèi)的隔離液為水，1mmH2O9.807Pa，求變送器的調(diào)校范圍和遷移量。（二）、雷達液位計：（二）、雷達液位計：1、雷達液位計的工作原理是利用超高頻電磁波經(jīng)纜繩或天線向被測容器內(nèi)的液面發(fā)射，當電磁波碰到液面后反射回來，儀表檢測出發(fā)射波和回波的時差，從而計算出液面高度。2、工作特點：雷達

7、液位計依據(jù)信號發(fā)射形式可分為導波雷達和射空雷達兩類： 、導波雷達與射空雷達應用過程中的相同點：測量不受介質的溫度、壓力、真空度、蒸汽、濕度的變化影響；測量精度與介電常數(shù)、傳導率、密度、重力無關；不適當?shù)倪x型、與安裝現(xiàn)場不匹配的選型、不合適的參數(shù)設置、沒有正確的安裝、沒有選擇合適的安裝位置，都有可能帶來莫名其妙的現(xiàn)象和結果，原因就在于電磁波是看不見，摸不著；在罐內(nèi)反射、回波、折射、衍射和它們的相互干涉無法說清楚。 、導波雷達與射空雷達應用過程中的不同點：射空雷達與介質不接觸；導波雷達有導波桿，與介質接觸（受腐蝕介質的限制）射空雷達測量精度（1mm）比導波雷達（35mm）高；射空雷達比導波雷達測量

8、距離遠，只要有足夠的能量，可達40m，而導波雷達受纜繩限制，最遠35m；導波雷達的安裝比射空雷達要簡單；對于黏度比較高的介質，桿/纜會出現(xiàn)掛壁，所以通常選用射空雷達；射空雷達測量的應用范圍不如導波雷達，前者的介電常數(shù)一般為2.0左右;后者的直接法可以達到1.8,罐底跟蹤法可以測到1.3；射空雷達的價格比導波雷達要高，所以導波雷達應用較廣。、實際應用中的特點、導波雷達利用導波桿或纜繩發(fā)射信號，基本能測量所有的介質，測量過程不受介質溫度、壓力、密度、粘度等的影響，只與介質的介電常數(shù)有關。導波桿可根據(jù)不同的應用工況，選擇單桿、單纜、雙桿、雙纜、同軸各種導波桿來測量，測量范圍可達0.535m。、射空雷

9、達利用天線發(fā)射信號，與導波雷達的測量測量介質一致，更適合測量溫度較高、粘度較大的液體或固體液位。射空雷達天線有多種規(guī)格DN40，DN50、DN80和DN100 （標準型），天線越長，接受信號能力越強，測量范圍可達0.240m。 3、實際選型的注意事項：根據(jù)被測量介質的介電常數(shù)和測量長度來確定選用導波雷達或射空雷達測量介質小于4米時，選用導波桿式導波雷達；測量介質大于4米，小于35米時，選用導波纜式導波雷達；測量溫度較高、粘度較大的液體或固體液位時，選用射空式雷達；測量罐內(nèi)內(nèi)部結構較復雜時，利用纜繩或導波桿發(fā)射信號時易受影響，通常也選用射空雷達。4、安裝注意事項：、導波雷達安裝時要確保法蘭連接處

10、短管的直徑大于短管高度，否則纜繩因晃動接觸短管壁，導致液位測量不準；、射空雷達安裝時要求天線必須伸到罐內(nèi)，至少超過10mm；、液位計應避開進料口、出料口、漩渦或內(nèi)壁有突起的地方，以免電磁波受干擾而影響測量；、對于使用纜繩式導波雷達時，纜繩末端需要通過重錘或掛鉤固定，避免因進料量較大時，纜繩擺動影響測量；、測量介質有腐蝕性時，需要對雷達液位計連接附件：導波桿、纜繩、連接法蘭進行涂氟處理，但使用的溫度不能超過200度；溫度超過200度時，可以選用射空雷達。導波雷達和射空雷達的安裝形式5、使用中常見故障及處理辦法：a、出現(xiàn)死機現(xiàn)象，即及檢測信號突然停在某個位置，可能原因：電壓不穩(wěn)、電壓偏低、內(nèi)部電路

11、處理超負荷或儀表處理速度大于刷新速度，重新斷電重啟即可恢復；b、示值波動頻繁，幅度較大，可能是物料波動速度較大；c、電流輸出值停在16.5mA，特定的內(nèi)部保護功能；d、實際液位與測量值不對應，可能是死區(qū)值設定不對，或是量程設定不對（三）、超聲波液位計：（三）、超聲波液位計：1、超聲波液位計工作原理：儀表探頭向被測介質發(fā)射一束超聲波脈沖，聲波被液面反射，通過測量聲波發(fā)射與反射回的時間來測量液面的距離。液面高度計算公式：s=vt/2 2、工作特點：由于超聲波液位計不接液，可以用于測量有腐蝕性、不易揮發(fā)且無泡沫的場所，可以方便測量敞口池的液位。廣泛用于污水池、廢水池液位測量。3、安裝注意事項：a、超

12、聲波液位計必須垂直于液面安裝；b、不能安裝于進料口上方，聲波易受影響；c、由于超聲波液位計發(fā)射功率較小，所以易受環(huán)境條件的影響，當測量液面出現(xiàn)水汽、泡沫或漩渦時，部分聲波被吸收，導致測量不準確，所以盡量避開此種安裝場所。4、常見故障及解決辦法：頻繁出現(xiàn)死機或不準現(xiàn)象，由于發(fā)射功率較小，所以在一些惡劣的環(huán)境下，聲波易被吸收，工作不正常。此時可以考慮在超聲波連接法蘭下方增加靜管，靜管尺寸與法蘭口徑一致，確保聲波不受影響，同時在靜管周圍開小孔，便于液體進入，同時防止了水汽、泡沫與漩渦的影響。（四）磁致伸縮液位計：（四）磁致伸縮液位計：1、工作原理：磁致伸縮液位計是由不導磁的探測桿、磁致伸縮線、浮球及

13、變送器組成，電路單元沿磁致伸縮線發(fā)射電流脈沖，從而在磁致伸縮線周圍產(chǎn)生一個環(huán)形的磁 場 ，當環(huán)形磁場與浮子的永久磁場相互作用產(chǎn)生扭矩力，同時產(chǎn)生返回脈沖，該脈沖沿磁致伸縮線的兩端傳遞，脈沖傳播速度是一個恒定值，計算起始脈沖與返回脈沖的時間即可檢測出液面距離。 2、工作特點：a、磁致伸縮一般配合磁翻板液位計使用，將磁致伸縮的探測桿固定在磁翻板液位計的測量管壁外，隨著磁翻板內(nèi)部磁浮子上下移動，作用于磁致伸縮線，產(chǎn)生示值；b、配合磁翻板使用更安全、可靠，雙液位指示（就地指示+遠傳示值）；c、配合磁翻板液位計組裝成頂裝式磁翻板液位計（將浮球和測量桶浸入液體內(nèi)），替代某些惡劣場所使用的超聲波液位計，使測

14、量更加準確可靠；d、測量精度高: +/- 0.1mm，輸出：2線制,420mA,3.820.5mA正常輸出A圖：與磁翻板配套使用（借助于磁翻板的浮子）綁在磁浮筒外面B圖：頂部安裝螺紋連接C圖：頂部安裝 法蘭連接（可以安裝在罐頂或者外浮筒頂上的法蘭上）3、磁致伸縮液位計的安裝方式外 殼接 地導 管121mm浮 子BB防護環(huán)可拆卸螺 紋 接口G1/2 或其它銘 牌和參數(shù) 激 光 打印電氣螺紋接口S W 1 9 旋塞（接線、標定時，要打開可拆卸A圖圖B圖圖C圖圖 在化工行業(yè)磁致伸縮液位計通常與磁翻板液位計配套使用，連接方式正確的應為磁致伸縮變送器與磁翻板測量管上端保持一致方向，如圖所示安裝方式錯誤

15、3、安裝注意事項（主要針對我們廠的使用情況介紹）：a、確保磁致伸縮的探測桿緊貼磁翻板測量管，并與測量管中心線平行，且確保探測桿無彎曲；b、液位計投運時，應先打開上部截至閥，后打開下部截至閥，確保浮子不變形；c、磁致伸縮安裝時確保方向正確，否則測不出示值。 4、磁致伸縮量程快速標定法：將浮子從測量管底部取出，將浮子移動到探測桿零點位置，調(diào)整磁致伸縮零點按鍵，使其輸出4mA；然后再將浮子滑動到探測桿滿量程的位置，調(diào)整磁致伸縮表頭按鍵，使其輸出20mA。常見故障及解決辦法：a、磁致示值不變化，檢查浮子是否卡滯或浮子上吸附鐵屑，及時清潔；b、磁致示值與磁翻板示值不一致，可能是零點刻度線沒有對準；c、D

16、CS示值與現(xiàn)場示值不一致，可能是磁致探測桿與磁翻板測量管安裝方向反向。（五）、外側液位計：（五）、外側液位計： 1、工作原理：通過液面震動，在一定頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的脈沖信號，通過檢測脈沖信號來測量液面高度。2、工作特點：a、適用于有毒、有腐蝕性且揮發(fā)性強的液體液位測量；可用于測量液氯儲罐、丙烯儲罐的液位b、由于探頭不接液，檢測過程安全可靠。 3、安裝注意事項：a、探頭安裝位置要接近平行于液面，且選擇信號最強的位置安裝探頭；b、探頭的正上方或正下方應遠離液體進出口，以免影響測量；c、安裝位置的罐體內(nèi)壁不能有沉積物；d、探頭安裝位置應無焊渣、無漆塊，將接觸面打磨光滑后使探頭緊貼容器壁。 4、常見故障及解決辦法：a、無液位顯示，可能是液位處于儀表設定的盲區(qū)以下，可適當調(diào)整盲區(qū)設定值；b、液位檢測斷續(xù)，可能是探頭部位罐體內(nèi)壁有沉積物，影響信號檢測，在同一液面調(diào)整探頭位置；c、液位顯示不正常，可能是探頭附近有進液口，由于液體流速不穩(wěn)影響信號檢測。（六）投入式液位變送器 1、工作原理：投入式液位變送器是基于所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理