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低溫介質(zhì)液位測(cè)量技術(shù)

發(fā)表時(shí)間:2019-05-17 22:21:22 ??點(diǎn)擊次數(shù):3850? 技術(shù)支持:150-5269-2011
一、傳統(tǒng)低溫介質(zhì)液位測(cè)量方法概述
 
僅限于在小型立式低溫容器上使用,如杜瓦瓶和迷你罐。該型液位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,但測(cè)量精度太差,且容易失效,需要頻繁更換。
2、伺服式或雷達(dá)式液位計(jì)
只在常壓環(huán)境下的大型儲(chǔ)槽上使用。該類(lèi)型液位計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確,還能測(cè)出不同高度方向的密度。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)太高,適合高價(jià)值的儲(chǔ)槽。
3、電容式液位計(jì)
目前僅在LNG車(chē)用瓶上使用,有在其他低溫容器上使用的潛力。該種原理的液位計(jì)適合在臥式容器中使用,準(zhǔn)確度比差壓型液位計(jì)高,但仍然受到介質(zhì)組分變化和溫度變化的影響。
4、差壓型液位計(jì)
這是一種獲得低溫行業(yè)廣泛使用的液位計(jì),其原理是通過(guò)測(cè)量氣相和液相的微小靜壓差并轉(zhuǎn)化為液位高度的一種方法。顯然,該原理測(cè)量的**度受介質(zhì)組分變化和溫度變化的影響,穩(wěn)定工作的前提條件是壓力穩(wěn)定和液面平靜。在罐體補(bǔ)液作業(yè)和卸液作業(yè)時(shí)或罐體晃動(dòng)的情況下,差壓型液位計(jì)則不能正常工作,有時(shí)還可能會(huì)損壞差壓液位計(jì)的傳感器和微壓力表。假液位、冰堵、泄漏是差壓液位計(jì)不可避免的麻煩事。
5、質(zhì)量型液位計(jì)
是近兩年剛剛出現(xiàn)的一種新產(chǎn)品,它克服了上述四種液位計(jì)的缺點(diǎn),可廣泛使用在各種低溫介質(zhì)的各類(lèi)容器上。以下內(nèi)容就是對(duì)這種液位計(jì)的介紹。
二、什么是質(zhì)量型液位計(jì)?

質(zhì)量型液位計(jì)是由DeleeTech(北京鼎力華業(yè)測(cè)控儀表公司)創(chuàng)新的一種低溫介質(zhì)測(cè)量?jī)x表,可直接準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示罐內(nèi)低溫介質(zhì)的質(zhì)量(也可顯示質(zhì)量百分比),測(cè)量結(jié)果不受介質(zhì)組分變化和溫度變化的影響。該液位計(jì)由質(zhì)量型傳感器、同軸電纜、電極引出器、鎧裝電纜、帶液晶顯示屏的變送器等部件組成。

三、質(zhì)量型液位計(jì)的性能特點(diǎn)
1.測(cè)量準(zhǔn)確度遠(yuǎn)高于差壓型液位計(jì),方便進(jìn)、銷(xiāo)、存的業(yè)務(wù)管理,可作為配送和結(jié)算的參考;
 
2.容易實(shí)現(xiàn)電信號(hào)傳輸,有直接輸出接口,無(wú)需另行安裝變送器;
 
3.穩(wěn)定性好。不受組分和溫度變化的影響,且在液面波動(dòng)及壓力波動(dòng)的情況下仍能實(shí)時(shí)顯示液位;
 
4.使用中不需要做任何操作,不存在誤操作而損壞儀表的風(fēng)險(xiǎn),滿足實(shí)時(shí)測(cè)量的要求。而差壓型液位計(jì)在使用中需要正確操作,如操作不是按照“先開(kāi)平衡閥,后開(kāi)氣相管(低壓側(cè))、液相管(高壓側(cè))閥門(mén),再關(guān)閉平衡閥,等待儀表數(shù)據(jù)穩(wěn)定后讀取”的操作次序,就會(huì)有損壞儀表的風(fēng)險(xiǎn)或等待很長(zhǎng)時(shí)間才能讀取數(shù)據(jù)的麻煩。
 
5.可靠性比較高。沒(méi)有類(lèi)似差壓液位計(jì)上的波紋管、膜片、彈簧、連桿機(jī)構(gòu)及波登管等薄弱可動(dòng)元件,因此質(zhì)量型液位計(jì)耐震動(dòng)、使用壽命長(zhǎng),尤其適合在罐車(chē)、集裝箱、杜瓦瓶等移動(dòng)容器上使用。
 
6.質(zhì)量型液位計(jì)沒(méi)有引壓管,因此不會(huì)出現(xiàn)虛假液位。差壓液位計(jì)需要?dú)庀嗪鸵合嘁龎汗埽捎眠@種間接測(cè)量原理決定了在補(bǔ)液和用液的循環(huán)中,會(huì)產(chǎn)生虛假液位,干擾操作人員正確讀取液位數(shù)據(jù)。
 
7.不會(huì)出現(xiàn)冰堵或泄漏等失效風(fēng)險(xiǎn)。質(zhì)量型液位計(jì)沒(méi)有氣相和液相引壓管,也沒(méi)有針閥和截止閥,因此沒(méi)有冰堵或泄漏等失效風(fēng)險(xiǎn)。而差壓液位計(jì)的氣相和液相引壓管直徑非常小,還有多個(gè)針閥和截止閥與之相配合,它們之間都有連接口,容易產(chǎn)生冰堵或泄漏從而導(dǎo)致差壓液位計(jì)失效等問(wèn)題。
 
8.大屏寬溫液晶設(shè)計(jì),IP67防水結(jié)構(gòu),無(wú)按鍵技術(shù),滿足全天候戶外環(huán)境使用條件。
 
9.抗干擾電路,本安防爆設(shè)計(jì),帶隔爆表殼,適用復(fù)雜電磁環(huán)境和防爆環(huán)境。
 
四、質(zhì)量型液位計(jì)的測(cè)量**度
 
通過(guò)與磅秤進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),測(cè)量精度在0.2%fs~2.0%fs。
 
在15%~100%液位范圍內(nèi),測(cè)量精度不低于0.5%fs。
 
以195L的杜瓦瓶為例,經(jīng)多家企業(yè)稱(chēng)重對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在液氮充裝至滿瓶的6次測(cè)試對(duì)比中,其**絕對(duì)誤差值不超過(guò)1.5kg。
 
五、質(zhì)量型液位計(jì)有哪些功能
 
◎可直接就地顯示罐內(nèi)質(zhì)量或質(zhì)量百分比;
 
◎可自帶電源持續(xù)工作2~3年;
 
◎可提供設(shè)備的位置信息,運(yùn)行軌跡;
 
◎可有線輸出4~20mA的信號(hào)或485信號(hào),能無(wú)線輸出GPRS信號(hào);
 
◎可就地調(diào)校或遠(yuǎn)程調(diào)校;
 
◎可自行診斷故障;
 
◎可設(shè)置高低液位報(bào)警限制;

◎測(cè)量介質(zhì)可變更;
 
◎可實(shí)現(xiàn)雙向通訊。
 
六、質(zhì)量型液位計(jì)適用的介質(zhì)和設(shè)備種類(lèi)

七、質(zhì)量型液位計(jì)的工作原理

 

采用射頻阻抗電路及矢量測(cè)量方法,工作原理如下圖:

上圖中,虛部映與液位相關(guān)的電容參數(shù),實(shí)部反映與介質(zhì)溫度相關(guān)的電導(dǎo)參數(shù),通過(guò)發(fā)射高頻信號(hào)并接受回波,再由嵌入式微處理器把多個(gè)參量進(jìn)行運(yùn)算后,獲得不依賴(lài)溫度的變化而變化的溫度的補(bǔ)償系數(shù)和不隨介質(zhì)組分變化而變化的介質(zhì)組分補(bǔ)償系數(shù),**終合成獲得罐內(nèi)準(zhǔn)確的質(zhì)量數(shù)值,并在此原理的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了質(zhì)量型液位計(jì)。數(shù)字顯示屏可以直接顯示儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量(或容積百分比或質(zhì)量百分比)。該技術(shù)已經(jīng)在2014年的LNG船用罐中率先應(yīng)用。測(cè)量精度不受液面波動(dòng)的影響,不受介質(zhì)組分變化的影響,不受介質(zhì)溫度變化的影響。
 
八、質(zhì)量型液位計(jì)如何安裝?
在低溫容器制造時(shí),質(zhì)量型液位計(jì)由設(shè)備企業(yè)安裝、調(diào)試后出廠,用戶不需要再做任何安裝或調(diào)試工作。在設(shè)備企業(yè)的安裝示意圖如下:
1.杜瓦瓶、迷你罐用質(zhì)量型液位計(jì)的安裝


2.臥式、立式儲(chǔ)罐、罐箱用質(zhì)量型液位計(jì)的安裝


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