传统的液位测量无怪乎两种类型,既是浮力法和压力法,还有现场原始的连通器。
浮力法又分恒浮力和变浮力。
恒浮力比较直观,安装也相对简单,能真实的反应被测介质的液位,应该说是除了连通器最准确的仪表,只是由于测量原件直接与被测介质接触,在长时间的运行中受介质的腐蚀、温度、压力变化造成浮球磨损、机械部件磕碰甚至测量浮子腐蚀穿透失去测量能力。
恒浮力的仪表主要有:浮球、浮子液位计(界位),浮盘液位计。浮球主要用于塔、罐(卧罐)测量,主要是内浮球,浮子液位界位计主要用于回流罐、脱水罐、两相界面的测量。浮球受球杆及测量角度,浮子受正负取压管及测量管的制造限制,其两者所测介质液位界位高度都不会很高,适合与产品生产中的塔、罐介质的测量。浮盘液位计主要用于开口罐的液位测量,储罐的介质液位检测得到大量应用,其浮盘大小也有很多如内浮顶式适合于易挥发的介质。恒浮力式液位计主要优点是其测量的液位不受介质密度的变化(通过浮子没入介质的深度来自动抵消介质密度的变化)。
变浮力测量仪表主要是:浮筒,有内外之分,内浮筒主要用于零位罐的测量,外浮筒应用场合和浮子差不多,由于浮筒的浮力受介质密度的变化影响浮筒扭力的大小,因此其实际测量中不如恒浮力准确。校准过程也比较啰嗦,实际应用中容易发生故障。
压力法测量介质液位,就是设定被测介质密度不变,那么其介质产生的静压与高度成线性关系,因此通过检测介质的静压就可知其液位。压力法根据被测介质的气相压力分为:压力法和差压法。
压力法即介质所受气相压力为大气压,其容器上部开口与大气相同,那么其检测的压力就可换算成高度。
差压法,就是解决气相压力不是零的情况,其通过正负压室的压力差来测量介质的静压。
受被测介质特性影响,压力法仪表制造形式不同,有普通的压变(差压),单法兰、双法兰,静压探头等等。主要优点是由于没有机械部件处于介质中使用寿命长,维护量少,缺点是介质密度变化对其实际测量产生误差,主要用于介质的生产中由于设备的限制不能安装浮力法仪表的场合,如内部有填料,塔盘,吹汽等等。
不论浮力法还是压力法归根结底都是假设了介质密度恒定,但在实际生产中介质受温度压力生产的影响造成介质密度随机性变化因此不会真实的反应介质的液位,特别是受密度影响严重的变浮力法和压力法,严重时甚至不能测量。
连通器测量仪表是现场的就地显示仪表,其真实的反映了介质的液位,现场主要用到的是玻璃管(有单色、双色、三色)、玻璃板液位计、(磁翻球属于恒浮力法),这种液位计的缺点是由于是玻璃材质制成的,在使用中介质的杂质易吸附在玻璃内壁上时间一长看不清其液面,因此需要定期清洗,其不能远传显示。这种仪表测量原理是最准确的仪表,理论上是零误差。
1、液位变送器概念
液位变送器液位变送器是对压力变送器技术的延伸和发展,根据不同比重的液体在不同高度所产生压力成线性关系的原理,实现对水、油及糊状物的体积、液高、重量的准确测量和传送。
2、液位变送器的分类
投入式、直杆式、法兰式、螺纹式、电感式、旋入式、浮球式结构设计,备有防阻塞型设计,安装简单,使用方便、互换能力强,高品质传感器的灵敏度高,响应速度快,准确反映流动或静态液面的细微变化,测量准确度高。
2.1投入式液位变送器
投入式液位变送器采用高性能的扩散硅压阻式压力传感器作为测量元件,经过高可靠性的放大处理电路及精密温度补偿,将被测介质的表压或绝压转换为标准的电压或电流信号。本产品体积小巧,使用安装方便,直接投入水中到液面的液位高度。 特点:采用先进电路处理技术,性能稳定、高灵敏度;多种量程,最大可测200m(水柱压力);采用316L不锈钢隔离膜片,适用于多种测量介质;配置灵活,根据需要可选择不同配置。
应用:工业现场液位测量与控制、城市供水及污水处理石油、化工、电厂、水文监测、水库、大坝、水电建设等领域的液位的测量与控制。
产品特点:具有反向极性和限流保护;激光调阻温度补偿,零点、量程可现场调节;范围宽抗腐蚀,适于多种介质;过载及抗干扰能力强,性能稳定。
物理性能
结构材料:隔离膜片:316不锈钢波纹膜片 传感器外壳:1Gr18Ni9Ti不锈钢
电 缆:φ8聚氯乙烯六芯空心电缆(防腐型为聚四氟乙烯电缆) 中 继 箱:97×84×147环氧树脂喷涂 过程连接: 投入式:直角支架孔距50×50mm 孔径φ5mm。
直杆式:无螺纹或螺纹自选。
螺纹式:M27×2 M20×1.5或螺纹自选
法兰式:DN25或用户自选。
防腐式:直角支架孔距50×50mm,
孔径φ5mm六、
2.2、投入式静压液位变送器
投入式静压液位变送器是基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理,采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应,将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正。转换成4-20mADC标准电流信号输出。 投入式静压液位变送器的传感器部分可直接投入到液体中,变送器部分可用法兰或支架固定,安装使用极为方便
特点
稳定性好,精度高
投入式液位变送器直接投入到被测介质中,安装使用相当方便。
固态结构,无可动部件,高可靠性,使用寿命长从水、油到粘度较大的糊状都可以进行高精度测量,不受被测介质起泡、沉积、电气特性的影响宽范围的温度补偿。投入式液位变送器具有电源反相极性保护及过载限流保护。
主要技术指标
测量范围:0.3~100m(由用户自选)
精度:0.2、0.5、1.0级 工作温度:-20~80℃
输出信号:二线制4~20mADC 电源电压:标准24VDC(12~36VDC)
不灵敏区:≤±1.0%FS 负载能力:0-600Ω
相对温度:≤85%
防护等级:IP68
防爆标志:ExiaⅡCT4-6
2.3、硅压阻式液位变送器
硅压阻式液位变送器是在液位传感器的基础上把与液位深度成正比的液体静压力测量出来,并经过放大电路转换成标准电流电压信号输出,建立起输出电信号与液位浓度的线性对比关系,实现对液体深度的测量。在结构上采用了防水导线与不锈钢外壳密封连接,通气管在电缆内与外界相通,内部结构防结露设计。具有良好的稳定性和可靠性,广泛应用于环保、水利、电厂、城市供排水、水文勘探等领域的水位的测量与控制。
2.4、 防雷击液位变送器
防雷击液位变送器将OEM充油芯体封装在不锈钢壳体内,前端防护帽起防护传感器膜片的作用,也能使液体流畅的
接触到膜片,防水导线与外壳密封连接,通气管在电缆内与大气相通内部结构以防结露设
计。并在内部电路上设计了三级防雷击模块,可以有效的防止感应雷电的破坏。
2.5、铠装液位变送器
该产品能够直接扦入液体底部,测量由端部的传感器到液位表面的高度、安装方便、可靠性高,适用于开口容器或需要插入安装的液位测量。
特点:
结构简单:无任何可动或弹性元件,因此可靠性极高,维护量极少。
安装方便:内装式结构尤其显示出这一特点,无需任何专用工具。
调整方便:零位、量程两个电位器可在液位检测有效范围内任意进行零点迁移或量程的改变,两个调整互不影响。 用途广泛;适用于高温高压、强腐蚀等介质的液位测量。
主要技术指标 有效检测范围:0-0.2-20m
精 度:0.5级、1级、1.5级 承压范围:负压、常压、高压(32MPa以下)
工作温度:-50~240℃
环境温度:-20~75℃
适用介质:酸、碱、盐或对聚四氟乙烯无腐蚀的任意介质
输出信号:4-20mA、二线制 供电电源:负载电阻 0-750Ω DC24V
固定方式:螺纹安装M20×1.5、M27×2 法兰安装DN15、DN25、DN50、DN80。
现场显示:模拟显示0-100%、数字显示、现场深度