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(zhì)的不同可將液位類測量儀一、根據(jù)測量介質(zhì)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(dá)液位計：用于測量料易燃、易爆、強(qiáng)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(cè)液位計：用于測量密閉容器內(nèi)有毒有腐蝕性介質(zhì)的液位（如液氯、液相丙烯及某些高壓容器內(nèi)介質(zhì)）；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(jié)構(gòu)特二、簡單介紹各種儀表的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：點(diǎn)： （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(diǎn)：、差壓變送器主要用于檢測水或無腐蝕性、無結(jié)晶的介質(zhì)，連接方式是：a、測量敞口容器或常壓容器液位時：低壓側(cè)直通大氣，高壓側(cè)通過引壓管與設(shè)備取壓口連接；b、測量密閉容器液位時：低壓側(cè)與設(shè)備上部取壓口通過引壓

3、管連接，高壓側(cè)與設(shè)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(jié)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(zhì)一致，適用于密閉容器液位的測量。3、實(shí)際應(yīng)用中的選型注意事項：、首先依據(jù)測量介質(zhì)對變送器膜片進(jìn)行選擇：a、 濕氯氣、鹽酸、次氯酸鈉、硫酸等腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)，膜片應(yīng)選鉭或鈦；b、干氯氣、石灰乳等易結(jié)晶或易凝固的介質(zhì)，膜片應(yīng)選304或316L；c 、溫度或濃度較低的堿液，膜片應(yīng)選哈C；d 、溫度或濃度較高的堿液，膜片應(yīng)選Ni201；e、測量介質(zhì)為氫氣時，膜片應(yīng)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(yīng)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(xì)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(cè)直接與設(shè)備下部法蘭口連接，低壓側(cè)通過毛細(xì)管與上部法蘭連接，所以毛細(xì)管長度一般大于設(shè)備法蘭間距1m左右即可；b、毛細(xì)管及膜盒內(nèi)傳壓介質(zhì)依據(jù)被測介質(zhì)的性質(zhì)決定，被測介質(zhì)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(zhì)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(shè)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(xì)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(xì)管內(nèi)硅油；注意：變送器的零點(diǎn)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(guān)閉設(shè)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(jìn)行防凍處理，夏天對變送器進(jìn)行防高溫處理；b、變送器出現(xiàn)示值不準(zhǔn)，可能是密閉容器內(nèi)進(jìn)行抽真空處理導(dǎo)致膜片變形，選型過程中注意操作壓力存在負(fù)

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(cè)或低壓側(cè)取壓口處堵塞，定期應(yīng)對膜片進(jìn)行清潔；d、變送器電路板故障。實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)例：關(guān)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(zhì)的密度0.85g/cm3，負(fù)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(dá)液位計：（二）、雷達(dá)液位計：1、雷達(dá)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(dāng)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(diǎn)：雷達(dá)

7、液位計依據(jù)信號發(fā)射形式可分為導(dǎo)波雷達(dá)和射空雷達(dá)兩類： 、導(dǎo)波雷達(dá)與射空雷達(dá)應(yīng)用過程中的相同點(diǎn)：測量不受介質(zhì)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(dǎo)率、密度、重力無關(guān)；不適當(dāng)?shù)倪x型、與安裝現(xiàn)場不匹配的選型、不合適的參數(shù)設(shè)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(jié)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(dǎo)波雷達(dá)與射空雷達(dá)應(yīng)用過程中的不同點(diǎn)：射空雷達(dá)與介質(zhì)不接觸；導(dǎo)波雷達(dá)有導(dǎo)波桿，與介質(zhì)接觸（受腐蝕介質(zhì)的限制）射空雷達(dá)測量精度（1mm）比導(dǎo)波雷達(dá)（35mm）高；射空雷達(dá)比導(dǎo)波雷達(dá)測量

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

9、達(dá)利用天線發(fā)射信號，與導(dǎo)波雷達(dá)的測量測量介質(zhì)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(dá)天線有多種規(guī)格DN40，DN50、DN80和DN100 （標(biāo)準(zhǔn)型），天線越長，接受信號能力越強(qiáng)，測量范圍可達(dá)0.240m。 3、實(shí)際選型的注意事項：根據(jù)被測量介質(zhì)的介電常數(shù)和測量長度來確定選用導(dǎo)波雷達(dá)或射空雷達(dá)測量介質(zhì)小于4米時，選用導(dǎo)波桿式導(dǎo)波雷達(dá)；測量介質(zhì)大于4米，小于35米時，選用導(dǎo)波纜式導(dǎo)波雷達(dá)；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(dá)；測量罐內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時，利用纜繩或?qū)РU發(fā)射信號時易受影響，通常也選用射空雷達(dá)。4、安裝注意事項：、導(dǎo)波雷達(dá)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(dǎo)致液位測量不準(zhǔn)；、射空雷達(dá)安裝時要求天線必須伸到罐內(nèi)，至少超過10mm；、液位計應(yīng)避開進(jìn)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(dǎo)波雷達(dá)時，纜繩末端需要通過重錘或掛鉤固定，避免因進(jìn)料量較大時，纜繩擺動影響測量；、測量介質(zhì)有腐蝕性時，需要對雷達(dá)液位計連接附件：導(dǎo)波桿、纜繩、連接法蘭進(jìn)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(dá)。導(dǎo)波雷達(dá)和射空雷達(dá)的安裝形式5、使用中常見故障及處理辦法：a、出現(xiàn)死機(jī)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(fù)荷或儀表處理速度大于刷新速度，重新斷電重啟即可恢復(fù)；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(hù)功能；d、實(shí)際液位與測量值不對應(yīng)，可能是死區(qū)值設(shè)定不對，或是量程設(shè)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(zhì)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(diǎn)：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(jìn)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(dāng)測量液面出現(xiàn)水汽、泡沫或漩渦時，部分聲波被吸收，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)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(jī)或不準(zhǔn)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(jìn)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(dǎo)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(dāng)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(diǎn)：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(yuǎn)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(zhǔn)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(dǎo) 管121mm浮 子BB防護(hù)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(biāo)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(yīng)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(yùn)時，應(yīng)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(biāo)定法：將浮子從測量管底部取出，將浮子移動到探測桿零點(diǎn)位置，調(diào)整磁致伸縮零點(diǎn)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(diǎn)刻度線沒有對準(zhǔn)；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(cè)液位計：（五）、外側(cè)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(diǎn)：a、適用于有毒、有腐蝕性且揮發(fā)性強(qiáng)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(qiáng)的位置安裝探頭；b、探頭的正上方或正下方應(yīng)遠(yuǎn)離液體進(jìn)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(yīng)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(shè)定的盲區(qū)以下，可適當(dāng)調(diào)整盲區(qū)設(shè)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(jìn)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