几种常见油罐液位计的性能特点及选用

注 ! " 为介质温度 # ! 为介质密度
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重庆工业高等专科学校学报 “03K836>98.3A59B5?9AF” G H638HI JJJJJJJJ
第_期
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收稿日期： 566! > "6 > "?
作者简介： 王鹏举 @ ";?; > A ， 男， 山西长治人， 硕士生， 主要从事油气储运工程控制技术及其系统研究。
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王鹏飞， 李著信， 方
雪： 几种常见油罐液位计的性能特点及选用 “询问脉冲” “返回脉冲” 冲” ， 测定 和 的周期便可知道 液位的变化。 因此， 磁致式液位计是以浮子为测量元 件通过磁耦合的变化传递到指示器， 使指示器能够 清晰地指示出液位的高度， 液位计配备有液位报警 器和液位变送器。 报警器可实现液位的上下限控制 及极限报警， 液位变送器可以将液位的变化转换成 一定强度的电流信号。 该液位计使用特点如下： 故维护量小， 安装比较简 $可动部分只有浮子， 单， 精度也比较高 8 （粘 但不适合重质 !可测量介质的液位和温度， ） 度大 油品的测量 8 经常出现安装时的底部 " 在工程实际安装时， 固定问题， 而且越长的测量范围， 实际安装越复杂 8 #价格非常高昂。 $% 9 超声波液位计 罐外用超声波液位计由主机、 探头、 金属结构件 它主要是用于对铁路罐车、 汽车罐车及 ! 部分组成， 卧式罐等的液位测量。 超声波液位计原理是采用了 超声波在罐外穿透罐壁及液体的方法， 通过接收液 体表面回波信号， 测出液面高度。 这种液位计采用 发射功率大， 接收灵敏 9$":;< 晶振和专制晶闸管， 度较高， 能接收到 " 次穿透金属罐壁与液体后反射 回的超声波信息； 具有液位超上限和低于下限的声 光报警， 防震、 防腐、 防雷、 防爆性能良好； 主机电源 设计先进， 保证主机工作电流为 $:=， 防止多出电 压共用地线出现对液晶屏幕干扰现象发生， 超声波 液位计通过了高低温、 振动、 运输进程和防电磁干扰 试验， 保证在我国地理环境复杂的条件下正常使用。 罐外用超声波液位计尤其适用于铁路罐车液体充装 过程中的充装量多少的监督控制， 保证用户向罐内 充装的液体容量控制在铁路罐车安全运输容量， 但 是其高昂的价格目前很难实现普及应用。
罐可用一般液位计； （如重油） 储存粘度大的介质 时， 应 #介质特性： 尽量采用与被测介质不接触或少接触类型的液位 计， 如雷达式、 超声波式和磁致式液位计， 轻油可采 用一般液位计； 如果用户要求计量精度高而 $ 用户实际需要： 投资限制少， 可以采用性能好的液位计， 一般情况 下， 老罐区改造或更新可结合原有液位计使用维护 情况考虑选型， 尽量统一选型。 参考文献
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表 S 液位计对不同介质的适用情况 液位计 浮子钢带 伺服 雷达 静压 磁致 声波 轻油 原油 重油 沥青 液化气 腐蚀性介质 好 好 好 好 好 好 好 好 好 好 好 好 好 一般 好 一般 好 好 差 差 好 差 差 好 差 好 好 一般 好 好 差 差 好 好 好 好
)_/王新生 L 基于微波法的储油罐液位测量)a/L 自动化仪 表 X SJJ_L bX Sc d ZJ )S/郭光臣 L 石油设计与管理 ) ? D L 山东： 石油大学出版社 X _ee_L
Z 选用液位计的原则I
!油罐容积I 对大型罐 V _JJJJ ‘ _JJJJJWZ [ 及比 较大液化气罐可选用性能较高液位计， 中小罐可选 用一般液位计； 贸易罐应选用高精度液位计， 中间 "油罐用途：
6磁致式液位计磁致式液位计是一种新型的非接触式的液位计是目前精度最高的选择可以安装在油罐的顶部或侧面其工作原理是利用磁场脉冲波测量时液位计的头部发出电流询问脉冲此脉冲同时产生磁场沿波导管内的感应线向下运行在液位计管外配有浮子浮子可随液位沿侧杆上下移动浮子内设有一组永久磁铁其磁场与脉冲产生的磁场相遇则产生一个新的变化磁场随之产生新的电磁返回脉冲测定询问脉冲和返回脉冲的周期便可知道液位的变化
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": " 人工测量尺： 利用浸入式刻度钢皮尺测量液位， 取样来测量 油温和比重， 通过计算得到罐内储液体积和重量。 这 是一种古老的也是至今仍被全世界广泛使用的储罐 计量方法， 它可以用作现场检验其它测量仪表的参 考手段。 人工液位测量的精确度一般认为是使用的 刻度钢尺精度加上 H 5II 的人为读数误差。 ": 5 浮子式钢带液位计 这种液位计国外从三十年代就开始使用， 至今 仍有比较高的市场占有率， 其优点是观测比较直观、 价格便宜， 其缺点是传动部件比较多， 易发生机械故 障， 日常维护量大， 对安装要求也比较高， 需要生产 厂家现场指导安装。 对于投资有限的项目， 中、 小型罐仍可考虑选用 该液位计， 但高度在 "CI 以上的油罐不宜采用， 因 为油罐越高， 对安装平行度、 垂直度以及盘簧的质量 要求也越高； 外浮顶罐也不宜采用此种液位计， 因为
" 常见液位计性能比较和适用介质
表 $ 几种常见液位计性能比较 液位计 钢带 伺服 雷达 静压 磁致 声波 液位测量 误差小 精度高 精度高 误差大 精度高 精度高 温度测量 重要 重要 重要 不重要 重要 不重要 密度测量 无法测量 误差大 无法测量 误差小 无法测量 无法测量 界位测量 无法 误差小 无法 无法 精度高 无法 体积测量 误差小 误差小 误差小 误差大 误差小 误差小 质量测量 取决 ( ! 取决 ( ! 取决 ( ! 精度高 取决 ( ! 取决 ( ! 安装情况 复杂 简单 简单 复杂 复杂 复杂 价格费用 低 比较高 高 比较高 高 高
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5667 年 5 月 839: 5667
几种常见油罐液位计的性能特点及选用
王鹏飞， 李著信， 方 雪
@ 后勤工程学院 B 重庆 7666"C A
要： 通过对储罐计量目的、 方法的论述， 介绍各种储罐计量测量仪表的基本原理、 特点和应 用场合， 为仪表的应用、 选型提供了参考。 关键词： 储罐计量 液位仪表 仪表选型 中图分类号： 文章编号： DEF!5 文献标识码： G "66; > !7;7 @ 5667 A 6" > 66!" > 65 油罐是油田炼油厂、 油库、 油品码头及石化企业 （石油化 普遍需要使用的储存设备， 对罐内液体介质 工产品） 而言， 主要是要测量其液位、 温度、 密度和压 （ 带压储罐 ） 力 等参数， 据以计算出储液的体积及质 量储量。 油罐一般分为中间罐和贸易罐两大类， 中间 （带压储罐 ） 罐仅对液位、 温度和压力 等参数进行监 测， 以防止油罐发生冒顶、 抽真空等事故， 并不需要 交接监控计量； 对贸易罐内介质的液位、 温度、 密度、 体积、 质量则必须经常监测和计量， 且精度要求很 高。 不同的大小和种类的油罐， 所用液位计的性能特 点也不一样， 因此， 根据用户的需要及投资要求， 合 理选用液位计， 以便达到最合理的性能价格比。 容易受到风的影响， 使指针不停摆动， 导致出现指示 不稳定并且容易破环衡力盘簧。 另一种光导液位计 也属于这一行列。 这两种液位计适用于中小炼厂、 小 油库及中间原料油罐区。 ": ! 伺服式液位计 伺服式液位计被广泛用于储罐液位的高精度测 量， 它是一种多功能仪表， 既可以测量液位也可以测 量界面、 密度和罐底。 该液位计基于浮力平衡的原 理， 用一台伺服电机驱动体积较小的浮子， 使浮子随 液位或介面变化， 能够精确测量出液位等参数。 这种 液位计的特点是： 齿轮的摩擦力， 测量精度比 !由于不存在滑轮、 （ H 6: ;II） 较有保证 ； 可靠性高， 同时 "由于几乎没有传动机械部件， 故障率比较低； 界位、 介质比重等参数。 其与 # 可以测量液位、 计算机联网， 具有很强的数据处理能力， 经运算处理 可以给出油罐计量所需要的各种参数， 如液位、 界 位、 体积、 密度、 水尺、 质量等； ": 7 雷达液位计 雷达液位计是一种智能型测量仪表， 采用了模 块 化结 构和 现 场总 线技 术 ， 实现 了 全数 字 化 处理 （JK0） ， 具有良好的兼容性和开放性， 并且具有自校 正能力和自诊断能力， 其原理是应用微波入射到液 面后的反射波回来， 测量电磁波从发射到反射的时 间差计算电磁波传播的距离来测量液位的， 是一种 新型的非接触式液位测量仪器， 其使用特点是： 无可动部件， 工作十分 !液位计与介质不接触， 可靠， 故障率低， 适应范围广， 尤其适合高粘度、 高腐 蚀性介质的液位测量；
安装简单， 但与下方不得存在遮挡 !测量精度高， 物体， 否则会影响微波的发射和接收， 只能安装在罐顶； 液位的湍流状态、 "被测介质的相对介电常数、 介质中气泡的大小， 均会对测量结果产生影响。 一般 重油只需考虑罐内油气及安装位置的影响即可 # 轻 油则需要着重考虑介质的介电常数 # 雷达液位计对 介电常数的要求比较高； #价格普遍偏高。 $% & 静压式液位计 静压式液位计的工作原理是： 利用压强是液位 高度和液体密度的乘积来测量压强而得到液位， 因 此可测介质的质量、 体积、 密度和液位， 其中设计最 （’*+,-./0/12 (034 )056136.） 系统只有 简 单 的 ’() 一个变送器， 将测量的压强乘以储罐的面积就可以 得到液体的重量。 早期的静压变送器测量精度低， 受 环境温度影响比较大， 所以早期这种液位计并不被 多采用， 近些年由于变送器和计算机技术的发展， 目 前受到一定程度的欢迎。 其使用具有以下特点： 可无动部件， 工作可靠， 日常使用 $ 安装简单， 维护量小； 质量精度较高， 测量液位精 !测量介质的密度、 度一般； "有大风引起的气压变化将影响测量精度； #不能用于测量介质分层储罐； %尤其适用于远传信号和监控。 $% 7 磁致式液位计 磁致式液位计是一种新型的非接触式的液位 计， 是目前精度最高的选择， 可以安装在油罐的顶部 或侧面， 其工作原理是利用磁场脉冲波， 测量时液位 “询问脉冲 ” 计的头部发出电流 ， 此脉冲同时产生磁 场， 沿波导管内的感应线向下运行， 在液位计管外配 有浮子， 浮子可随液位沿侧杆上下移动， 浮子内设有 一组永久磁铁， 其磁场与脉冲产生的磁场相遇则产 “ 返回脉 生一个新的变化磁场， 随之产生新的电磁