磁盤液位計的選擇要求很高。 通常,液位測量對象復(fù)雜,液位測量范圍變化大等原因,磁反轉(zhuǎn)板液位計選擇過程中應(yīng)考慮的因素主要包括測量工況分析、介質(zhì)特性分析、測量要求分析、精度要求分析、用戶使用習(xí)慣考慮、性價比選擇等。 石化裝置具有高溫高壓、易燃易爆特點,易燃易爆、有毒、用于腐蝕性介質(zhì)測量的儀表應(yīng)重點考慮儀表的可測范圍、穩(wěn)定性、介質(zhì)腐蝕性、儀表維護量等。 液位檢測儀表種類繁多,磁致伸縮式液位檢測儀表具有檢測精度高、范圍廣、使用方便、維護費用低等特點,廣泛應(yīng)用于石油化學(xué)、制藥、水利等領(lǐng)域,具有比傳統(tǒng)壓力式、機械式、靜電容量、超聲波和雷達(dá)等檢測系統(tǒng)更高的應(yīng)用和經(jīng)濟價值。 1磁翻轉(zhuǎn)板液位計介紹
所謂磁翻轉(zhuǎn)板液位計,是強磁性體的磁化方向變化時,電介質(zhì)的晶格間隔變化,強磁性體的長度和體積變化的現(xiàn)象。 磁板的伸縮現(xiàn)象有各向異性,長度為l的磁性材料的磁化方向的長度變化為δl時。
磁反轉(zhuǎn)板電平儀內(nèi)部的檢測元件由一定的磁致伸縮物質(zhì)構(gòu)成,是根據(jù)磁致伸縮原理設(shè)計制造的電平(場位)儀,由磁流驅(qū)動,高精度、高分辨率振蕩器可為4~2OmA標(biāo)準(zhǔn)信號(帶hart ) [2]、24V直流雙饋、振蕩器為耐腐蝕型。
1.1磁翻轉(zhuǎn)板液位計的工作原理
磁反轉(zhuǎn)板液位計的基本原理如圖1所示,結(jié)構(gòu)如圖2所示。 其結(jié)構(gòu)分為三個部分:浮球、裝有變送器和磁性板的不銹鋼測量管。
當(dāng)所述發(fā)射器接通電源時,脈沖產(chǎn)生器和接收器進(jìn)行操作,且所述發(fā)射器配合定時而在下端處發(fā)射低電流詢問脈沖信號,脈沖及其磁場沿所述磁性板拉伸線向下運行,且脈沖沿所述磁性板拉伸線向下移動
沖擊信號的磁場與浮球內(nèi)的磁場相遇時,產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力脈沖,該扭轉(zhuǎn)應(yīng)力脈沖傳遞到磁板的兩端。 向下發(fā)送的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力脈沖被阻尼吸收,并且向上發(fā)送的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力脈沖由接收機接收和檢測。 根據(jù)從發(fā)出問題脈沖到接收返回扭轉(zhuǎn)應(yīng)力脈沖的時間差,計算液面水平的高度,可轉(zhuǎn)換為4~20mA的輸出信號。
1.2磁翻轉(zhuǎn)板液位計的性能
磁盤液位計應(yīng)用于石化領(lǐng)域,作為非接觸式液位計具有很大優(yōu)勢。
a )可靠性高。 無機械可動部分,無摩擦,無磨損,芯部件與測量介質(zhì)非接觸,壽命長。
b )精度高。 分辨率高于0.01,相當(dāng)于1mm,計量精度zui可達(dá)到0.5mm。
c )安全性良好。 磁致伸縮式液位計防爆性能高,適用于本安防爆、使用安全,特別是液體化工原料和可燃性液體的測定。
d )磁盤液位計安裝方便,維護簡單,維護量少,有利于大幅度降低維護成本。
e )遠(yuǎn)程傳送信號,輸出模擬或數(shù)字電容,包括HART協(xié)議和RS一致485接口。
磁反轉(zhuǎn)板液位計由磁浮驅(qū)動,能連續(xù)測量介質(zhì)水平和邊界水平,振蕩器精度高,分辨率高,測量重現(xiàn)性好,可用作測量液位計表,適于在一定粘度、介電常數(shù)范圍內(nèi)測量清潔介質(zhì)[2],介電常數(shù)變化,氣相成分變化,壓強 理論上,由溫度變化引起的誤差小,平均每變化10℃,輸出值的變化量小于2mm。 有隔爆型和本安型的保護性能達(dá)到IP67。
1.3磁反轉(zhuǎn)板液位計的基本參數(shù)
a )測量范圍:測量管為剛性桿時,測量范圍為6m以下測量管為柔性桿時,測量值為3.5~20mE。
b )下死角:液面水平測量在60mm以下邊界測量在15mm以下。
c )上死角:液面水平測量在100mm以下。
d )工作電壓:直流24V。
e )使用環(huán)境溫度:一50~125℃。
f )介質(zhì)溫度:2O0~4O0℃.
g )工作壓力:真空~16MPa。
2磁翻轉(zhuǎn)板液位計的安裝
實踐證明,在設(shè)備頂部安裝凸緣有利于安裝和維護。 在裝置上安裝法蘭,安裝法蘭罩,將螺釘插入法蘭罩。 安裝時,拆下浮子和擋圈,將液位計緊固在法蘭蓋上,安裝浮子和擋圈,按順序?qū)⒁何挥嫼头ㄌm蓋安裝在人體容器L2上。 根據(jù)情況,油箱側(cè)壁也可選擇法蘭安裝方式。
隔爆型儀表配線是典型的雙線式,無需另外連接電源,本安裝型儀表配線在控制系統(tǒng)側(cè)設(shè)置安全柵欄。
3設(shè)計時的注意事項
3.1影響儀表工作的干擾因素
噪聲是由靜電放電、射頻電磁場放射、浪涌沖擊、商用頻率磁場等產(chǎn)生的。 如果介質(zhì)的溫度變化過大或者在振動環(huán)境下使用,也會妨礙磁反轉(zhuǎn)板液位計的測量。
3.2設(shè)計時的注意事項
a )由于測量原理等原因,磁板液位計處于強磁場干涉環(huán)境下時,浮子受到的磁場力重疊而退磁。 因此,在遠(yuǎn)離高壓電機、風(fēng)扇、離心機、混頻器、變頻器、干燥床等強電磁環(huán)境下設(shè)置,需要緊急停止、起動的場所,這些設(shè)備必須進(jìn)行接地屏蔽。
同時,磁反轉(zhuǎn)板液位計的信號線要遠(yuǎn)離高壓電源線,使信號線屏蔽層處于良好的接地狀態(tài)。
b )靜電放電會影響磁性反轉(zhuǎn)板液位計的測量,因此請將安裝有液位計的設(shè)備良好地接地使用。
c )為避免射頻電磁場發(fā)射,必須考慮無線電測量儀的發(fā)射源的位置來確保至少2m以上的距離。
d )對浪涌沖擊無法控制的噪聲,一般在現(xiàn)場側(cè)加上浪涌保護器、防雷擊、電路板的保護。 浪涌保護器的抑制元件(壓敏電阻MOV )通過損失本身消除沖擊電流(發(fā)熱、熔解),對抗大電流的沖擊。 因此,可以安全地保護磁反轉(zhuǎn)板液位計的本體。
e )商用頻率磁場多產(chǎn)生于商用頻率泵,設(shè)置磁反轉(zhuǎn)板液位計時應(yīng)盡量遠(yuǎn)離商用頻率泵。
f )介質(zhì)溫度變化過大時,磁性反轉(zhuǎn)板液位計不得作為計量液位計使用。 然而,對于平均每10℃的變化,如果輸出值的變化量滿足小于2mm的條件,則由于介質(zhì)溫度的累積變化而產(chǎn)生的誤差一般處于測定請求誤差的范圍內(nèi)。
g )在振動環(huán)境下使用時,也會影響精度,液位計zui蕞好在不振動的條件下設(shè)置。
4磁翻轉(zhuǎn)板液位計的應(yīng)用
磁盤液位計在石化行業(yè)主要應(yīng)用于油罐水平和烷基鋁罐水平的測定,目前越來越應(yīng)用于原油罐、成品油罐水平的測定|3)。 。
a )油品水平的測定涉及貿(mào)易結(jié)算的,應(yīng)使用計量水平的儀器。 如果選擇安裝在容器的上部開口部,則磁板的伸縮和伺服電動機的液位計能夠滿足測量要求,但伺服電動機的液位計的測量原理復(fù)雜,安裝麻煩,價格昂貴,維護作業(yè)多的磁板液位計不僅能夠進(jìn)行本安防爆,而且安裝容易 維護量少,性價比相對較高,適用于測量油箱水平,而不是伺服電機液位計。
b )在非計量級要求罐水平的測量中,磁盤液位計和雷達(dá)液位計能夠滿足測量要求。 但雷達(dá)液位計受介電常數(shù)的影響,烴類混合物的介電常數(shù)通常較低,需要增設(shè)波導(dǎo)管,因此應(yīng)用范圍有限。 磁板液位計的唯一可動零件是浮子,維護量極少,節(jié)約人工費,性價比高,深受用戶歡迎。
c )以某聚丙烯裝置的原料罐為例,如圖3所示。 罐高18m,介質(zhì)為液化石油氣,易揮發(fā),密度527.5kg/m3,介電常數(shù)1.6,設(shè)計溫度5O℃,設(shè)計表壓1.7MPa,zui高介質(zhì)溫度35℃,工作表壓900kPa,要求安裝頂部法蘭,測量精度為±; 1mm、測量范圍為O~18m、4~2OmA的輸出信號、防爆等級ExdⅡBT4、防護等級IP65。 在這種情況下,現(xiàn)有的設(shè)計方案選擇了雷達(dá)液位計(帶波導(dǎo)管)和伺服電動機液位計。 液化石油氣由于具有揮發(fā)性,容器內(nèi)存在揮發(fā)性氣體,揮發(fā)性氣體影響雷達(dá)回波的反射,用雷達(dá)液位計測量時,選擇測量效果不佳的伺服電機的液位計測量精度高,測量效果好,但由于機械部件多,容易磨損, 選擇維護作業(yè)量多的磁反轉(zhuǎn)板液位計時,若測量高度超過6m,則測量管需要選擇柔性桿,柔性桿能夠測量的zui的高度為20m,滿足測量范圍0~18m的要求,液位計的精度高,測量效果高。 這3種液位計的對比如表1所示,采用磁反轉(zhuǎn)板液位計液化石油氣罐的液位綜合成本低,效果好。
以上就是磁翻板液位計量表原理以及現(xiàn)場應(yīng)用文章的全部內(nèi)容