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        磁翻板液位計原理及現場應用

        新聞作者:神特倉儲    發布時間:2022-03-26    點擊次數:349

        磁翻板液位計原理及現場應用。

        磁翻板液位計的選擇要求較高。一般來說,由于對象復雜,液位測量范圍變化較大,磁翻板液位計選擇過程中需要考慮的因素主要包括測量條件分析、介質特性分析、測量要求分析、精度要求分析、用戶使用習慣考慮、成本性能選擇等。石化裝置具有高溫、高壓、易燃、易爆的特點。對于易燃、易爆、有毒、腐蝕性介質測量儀表,應考慮可測范圍、穩定性、介質腐蝕性、儀表維護量等。液位測量儀器種類繁多,磁致伸縮液位計具有測量精度高、范圍廣、使用方便、維護成本低的特點,可廣泛應用于石化、制藥、水利等領域,比傳統的壓力、機械、電容、超聲波或雷達測量系統具有更高的應用和經濟價值。

        1磁翻板液位計簡介。

        磁翻板液位計是指鐵磁中磁化方向的變化會導致介質晶格間距的變化,從而改變鐵磁的長度和體積的現象。當長度為L的磁性材料在磁化方向上的長度變為△L時,磁板膨脹現象具有各向異性。

        磁翻板液位計的內部檢測元件由一定的磁致伸縮材料組成是基于磁致伸縮原理設計制造的液位(邊界)計。由磁浮子驅動,高精度、高分辨率變送器傳輸4~2OMA標準信號(HART)[2],24VDC二線電源,變送器可制成耐腐蝕型。

        1.1磁翻板液位計的工作原理。

        磁翻板液位計的基本原理如圖1所示,結構如圖2所示。其結構分為浮球、變送器和帶磁板的不銹鋼測量管三部分。

        當變送器接通電源時,脈沖發送器和接收器開始工作,發送器定期向下端發送低電流查詢脈沖信號,脈沖及其磁場沿磁板伸縮線向下運行。

        當沖擊信號的磁場與浮球中的磁場相遇時,會產生扭應力脈沖,并將扭應力脈沖傳輸到磁板的兩端。向下傳輸的扭應力脈沖被阻尼吸收,向上傳輸的扭應力脈沖被接收器接收并檢測到。根據從詢問脈沖到接收回扭應力脈沖的時差,可計算液位高度并轉換為4~20ma的輸出信號。

        1.2磁翻板液位計性能。

        磁翻板液位計作為一種非接觸式液位計,應用于石化領域。

        a)可靠性強。無機械可動部件,無摩擦、無磨損,核心部件與測量介質不接觸,使用壽命長。

        b)精度高。分辨率高于0.01,相當于1mm,測量精度高達0.5mm。

        c)安全性好。磁致伸縮液位計防爆性能高,安全防爆,使用安全,特別適用于液體化學原料和易燃液體的測量。

        D)磁翻板液位計安裝方便,維護簡單,維護量小,有利于大大降低維護成本。

        e)可以遠程傳輸信號,輸出模擬量或數字量,帶HART協議和RS1485接口。

        磁翻板液位計由磁浮驅動,可連續測量介質液位和邊界。變送器精度高,分辨率高,測量重復性好??捎米鳒y量儀表,適用于在一定粘度和介電常數范圍內測量潔凈介質[2],以下參數變化不會產生漂移和誤差:介電常數變化、氣相組分變化和壓力變化。理論上,溫度變化誤差很小,平均每10℃,輸出值變化小于2mm。有隔爆型和本安型;保護性能為IP67。

        1.3磁翻板液位計基本參數。

        a)測量范圍:測量管為剛性桿時,測量范圍不大于6m;當測量管為柔性桿時,測量值為3.5~20me。

        b)下盲區:液位測量不大于60mm,邊界測量不大于15mm。

        c)上盲區:液位測量不大于100mm。

        D)工作電壓:DC24V。

        E)工作環境溫度:150~125℃。

        介質溫度為12O0~4O0℃。

        g)工作壓力:真空~16MPa。

        2安裝磁翻板液位計。

        實踐證明,設備頂部安裝法蘭有利于安裝和維護。設備上安裝法蘭,帶法蘭蓋,法蘭蓋上打開螺紋。安裝時,先拆下浮球和擋環,擰緊法蘭蓋上的液位計,然后安裝浮球和擋環,然后依次安裝液位計和法蘭蓋。有時,法蘭安裝也可以選擇罐側壁。

        隔爆儀表接線是典型的二線系統,無需額外電源。本安裝儀表接線在控制系統側安裝安全柵。

        3設計中的注意事項。

        3.1影響儀器工作的干擾因素。

        干擾來自靜電放電、射頻電磁場輻射、浪涌沖擊、工頻磁場等。介質溫度變化過大或在振動環境中使用也會干擾磁翻板液位計的測量。

        3.2設計中的注意事項。

        a)由于測量原理等因素,當磁翻板液位計處于強磁場干擾環境中時,浮子的磁場力疊加會導致消磁。因此,安裝時應遠離高壓電機、風機、離心機、攪拌機、變頻器、干燥床等強電磁環境,這些設備應做好接地屏蔽工作。

        同時,磁翻板液位計的信號線應遠離高壓電源線,并使信號線屏蔽層處于良好的接地狀態。

        b)靜電放電會干擾磁翻板液位計的測量,使安裝液位計的設備接地良好。

        C)為避免射頻電磁場輻射,設計時應考慮無線儀表發射源的位置,保證距離至少2m。

        d)對于浪涌沖擊的不可控干擾,一般在現場側增加浪涌保護器,防止雷擊,保護電路板。浪涌保護器中的抑制元件(壓敏電阻MOV)消解沖擊電流(加熱、熔化),以抵抗大電流的沖擊。這可以很好地保護磁翻板液位計的本體安全。

        E)工頻磁場多由工頻機泵產生,安裝磁翻板液位計時應盡量遠離工頻機泵。

        f)如果介質溫度變化過大,磁翻板液位計不應作為計量級儀器使用。但只要平均每變化10℃,輸出值變化小于2mm,介質溫度累計變化引起的誤差一般在測量要求誤差范圍內。

        g)在振動環境中使用時,也會影響精度,液位計安裝在非振動條件下。

        4磁翻板液位計的應用。

        磁翻板液位計主要用于石化行業油罐液位和烷基鋁儲罐液位的測量,越來越多地用于原油儲罐和成品油儲罐液位的測量|3]。

        a)如果油液位測量涉及貿易結算,則必須使用測量級測量儀器。如果選擇在罐頂開口安裝,磁板伸縮和伺服電機液位計可滿足測量要求,但伺服電機液位計測量原理復雜,安裝繁瑣,價格昂貴,維護工作量大;磁翻板液位計不僅可實現安全防爆、安裝方便、精度高、維護少、成本性能高,非常適合替代伺服電機液位計進行油罐液位測量。

        b)磁翻板液位計和雷達液位計均可滿足非計量級油罐液位測量的測量要求。但雷達液位計會受到介電常數的影響,碳氫化合物介電常數通常較低,需要安裝導波管,因此應用范圍有限。磁翻板液位計唯一的可移動部件是浮子,維護量少,節省勞動力,成本效益高,非常受用戶歡迎。

        C)以聚丙烯裝置原料罐為例,如圖3所示。儲罐高18m,介質為液化石油氣,易揮發,密度527.5kg/m3,介電常數1.6,設計溫度5O℃,設計表壓1.7mpa,高介質溫度35℃,工作表壓900kpa,頂法蘭安裝,測量精度±1mm,測量范圍為O~18m,4~2oma輸出信號,防爆等級ExdⅡBT4,保護等級IP65。在這種情況下,傳統的設計方案選擇雷達液位計(帶導波管)和伺服電機液位計。由于液化石油氣揮發發性,儲罐中存在揮發性氣體,影響雷達回波的反射。用雷達液位計測量時,測量效果不理想;伺服電機液位計測量精度高,測量效果好,但由于機械部件多,易磨損,維護工作量大;選擇磁翻板液位計時,如果測量高度大于6m,則需要選擇柔性桿進行測量。柔性桿可測量高度為20m,滿足測量范圍0~18m的要求。液位計精度高,測量效果好。這三種液位計的用磁翻板液位計測量液化石油氣儲罐液位,綜合成本低,效果好。

        磁翻板液位計是基于連通器和磁性耦合原理實現液位實時測量的一款液位測量儀表,廣泛應用于石油、化工、冶金、環保、食品等行業的液位測量與控制。側裝磁翻板液位計和頂裝磁翻板液位計是根據磁翻板液位計在在罐體上安裝位置的不同進行的劃分。為使用戶更好地應用這兩種液位計,本文介紹了側裝磁翻板液位計與頂裝磁翻板液位計的結構原理和保養。


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