觀點(diǎn)與報(bào)告
完全非接觸式外測液位技術(shù)自上世紀(jì)八十年代開始被王定華教授關(guān)注; 1992年世界上第一臺(tái)外貼式液位計(jì)(外測液位計(jì))誕生;2009年外測儀表進(jìn)入國家標(biāo)準(zhǔn)。隨著外測液位儀表二十多年在中石油、中石化、中海油、軍隊(duì)等十多個(gè)行業(yè)廣泛的現(xiàn)場應(yīng)用,它越來越成為了現(xiàn)代工業(yè)中不可替代的一種液位測量儀表,并且逐步成為了“儲(chǔ)罐液位測量方式首選”和“技改更換最佳解決方案”。
現(xiàn)代工業(yè),對各項(xiàng)生產(chǎn)過程中的參數(shù)顯示、檢測、控制的要求越來越高,各種參數(shù)需要實(shí)時(shí)的更加精確的顯示,如溫度、壓力、流量、物位及機(jī)械量等,不僅要在就地顯示,還需要在記錄儀上、DCS的彩色屏幕上、大屏幕上實(shí)時(shí)顯示,這就需要有信號輸出并遠(yuǎn)傳。隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展,微處理器在自動(dòng)化儀表中得到廣泛應(yīng)用,過程控制已進(jìn)入到以計(jì)算機(jī)控制為主的時(shí)代,這就對測量儀表有了更高的要求,不僅要可靠、精確,而且要有各種信號輸出方式,如4~20Ma、Hart輸出等,以及和計(jì)算機(jī)之間的通訊方式,如Modbus通訊、工業(yè)以太網(wǎng)等。
工業(yè)企業(yè)中對生產(chǎn)過程和安全極為重要的參數(shù),必須進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)控、顯示,如溫度、壓力、流量和液位,被稱為工業(yè)四大工作參數(shù)。
液位是工業(yè)生產(chǎn)中的最重要的工作參數(shù)之一,液位的準(zhǔn)確測量在工業(yè)中是非常重要的,尤其在那些有易燃易爆的、劇毒的介質(zhì)存放、使用的工業(yè)現(xiàn)場更為重要,它直接關(guān)系到安全生產(chǎn)。據(jù)國家安監(jiān)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),由于液位測量失誤所引起的工業(yè)事故占的比例越來越大,這就對液位測量儀表的可靠性、穩(wěn)定性、精確性提出了更高的要求。
1、液位測量儀表
液位的測量有連續(xù)量測量和位式(點(diǎn)式)測量。
連續(xù)測量:就是指連續(xù)不斷地測量液體位置的變化情況。
位式測量:就是檢測液位是否達(dá)到上限、下限等某個(gè)特定點(diǎn)的測量。
液位計(jì)一般用于液位的連續(xù)量測量;液位開關(guān)用于液位的點(diǎn)式測量。
液位儀表的測量方式與測量原理多種多樣。
2、液位測量方式
根據(jù)液位測量儀表測量液位時(shí)是否與被測介質(zhì)接觸,分為接觸式測量和非接觸式測量。
傳統(tǒng)常見的液位測量儀表差壓式、電容式、射頻導(dǎo)納、磁致伸縮、鋼帶式、伺服、超聲波、雷達(dá)液位測量儀表都屬于接觸式測量的儀表。接觸式測量的儀表在測量液位時(shí)要與容器內(nèi)的介質(zhì)接觸,都會(huì)不同程度的受液體介質(zhì)本身特性的影響,還需要容器上有預(yù)留孔或現(xiàn)場開孔,增加了泄露的隱患。以前超聲波液位測量儀表和雷達(dá)液位液位儀表被稱作隔離式測量,這是不準(zhǔn)確的,這兩種液位測量儀表雖然不接觸容器內(nèi)液態(tài)介質(zhì),但要接觸到容器內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì),所以氣態(tài)介質(zhì)的溫度變化、揮發(fā)程度、結(jié)晶程度都會(huì)影響液位的測量。
目前真正意義上非接觸式測量的液位儀表,是外貼式液位計(jì)(外測液位計(jì))和伽瑪射線液位儀表。
伽瑪射線液位儀表的測量原理是通過放射性物質(zhì)產(chǎn)生?射線,?射線穿透罐壁,并穿過液體介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生衰減,穿過的液體厚度不同,所產(chǎn)生的衰減程度就不同,儀表就是根據(jù)衰減程度來計(jì)算穿過的液位厚度,也就是液位高度,所以這種液位儀表在液位測量時(shí)會(huì)受液體介質(zhì)密度的影響,還會(huì)受到放射源被吸收多少的影響。
放射源通常是用鈷60和銫137,放射性物質(zhì)對人體和環(huán)境都有一定的損害,所以使用這種液位儀表前,需要先報(bào)審,審批手續(xù)比較復(fù)雜;而且放射性物質(zhì)自身都有半衰期,即使不使用也會(huì)用損耗,所以需要定期檢查、更換,更換較為復(fù)雜而且危險(xiǎn)。
外貼式液位計(jì)(外測液位計(jì))是另一種非接觸式測量的液位儀表,而且是環(huán)保、安全。儀表的傳感器和變送器全部安裝于容器外,安全不接觸容器內(nèi)的液體介質(zhì),非常適合測量在嚴(yán)苛的工況下使用。