液位测量仪表详解

• ②、双法兰变送器毛细管长度及内部填充液的选择：
• a、为了便于拆卸且节省耗材，可以将双法兰变送器高压侧直接与设
备下部法兰口连接，低压侧通过毛细管与上部法兰连接，所以毛细管 长度一般大于设备法兰间距1m左右即可； • b、毛细管及膜盒内传压介质依据被测介质的性质决定，被测介质温 度低于200度时，可填充硅油，高于200度时，可填充氟油。 • ③、变送器法兰耐压等级及密封面的选择： • 一般腐蚀性介质变送器法兰耐压等级为PN1.6Mpa，法兰密封面为 RF；
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4、安装注意事项：
①、导波雷达安装时要确保法兰连接处短管的直径大于短管高度， 否则缆绳因晃动接触短管壁，导致液位测量不准；
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②、射空雷达安装时要求天线必须伸到罐内，至少超过10mm； ③、液位计应避开进料口、出料口、漩涡或内壁有突起的地方，以
免电磁波受干扰而影响测量；
• ④、对于使用缆绳式导波雷达时，缆绳末端需要通过重锤或挂钩固 定，避免因进料量较大时，缆绳摆动影响测量；
实际应用中的实例：关键是量程与迁移量的确定
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如图所示，用差压变送器测量 闭口容器的液位。已知h1＝ 50cm，h2＝200cm，h3＝ 140cm，被测介质的密度ρ＝
0.85g/cm3，负压管内的隔离液
为水，1mmH2O＝9.807Pa， 求变送器的调校范围和迁移量。
（二）、雷达液位计：
• 1、雷达液位计的工作原理是利用超高频电磁波经缆绳或天线向被测 容器内的液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发射 波和回波的时差，从而计算出液面高度。
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b、磁致示值与磁翻板示值不一致，可能是零点刻度线 没有对准；
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c、DCS示值与现场示值不一致，可能是磁致探测杆与 磁翻板测量管安装方向反向。
（五）、外侧液位计：
• 1、工作原理：
• 通过液面震动，在一定频率范围内产生一定幅度的脉冲信号，通过检 测脉冲信号来测量液面高度。 • 2、工作特点： • a、适用于有毒、有腐蚀性且挥发性强的液体液位测量；可用于测量 液氯储罐、丙烯储罐的液位 • b、由于探头不接液，检测过程安全可靠。
油
；
• 注意：变送器的零点迁移只改变量程的上、下限，不改变量程的大小 • 确定量程上下限的简易方法： • 关闭设备上下取压口处的截至阀，将变送器上下部法兰松开（确保膜
片不受压） ，此时变送器的显示示值即为量程的下限，上限=量程—
下限。
• 4、常见故障分析及解决办法：
• a、变送器示值漂移，可能是环境温度过高或过低所致，所以冬天注
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液氯或液相丙烯要求法兰耐压等级不低于PN2.5Mpa，法兰密封面 为M面。
• ④、量程选择： • 首先确定液面是否从设备下部取压口处计量，可以确定是迁移量： • 若液面以下部取压口处为零液面，那么变送器的迁移量=P毛细管内硅油；
• 若最低液面高于下部取压口，那么变送器的迁移量= P最低液面—P毛细管内硅
二、简单介绍各种仪表的工作原理及结构兰变送器的工作原理是：基于液柱高度的变化产生 的压差来检测容器内液体液位；
• 计算公式如下：
• ΔP=ρgΔh--------Δh=ΔP/ρg • 式中：ΔP---指容器内液柱高度变化产生的压差； • • ρ---是指容器内液体的密度； Δh---是指容器内要检测的液柱高度。
意对变送器进行防冻处理，夏天对变送器进行防高温处理； • b、变送器出现示值不准，可能是密闭容器内进行抽真空处理导致膜 片变形，选型过程中注意操作压力存在负压时，可选择耐真空度的变 送器； • c、变送器示值出现偏小或偏大，可能是高压侧或低压侧取压口处堵 塞，定期应对膜片进行清洁； • d、变送器电路板故障。
2、工作特点： 雷达液位计依据信号发射形式可分为导波雷达和射空雷达两 类：
• ⑴、导波雷达与射空雷达应用过程中的相同点：
• 测量不受介质的温度、压力、真空度、蒸汽、湿度的变化影响；
• 测量精度与介电常数、传导率、密度、重力无关；
• 不适当的选型、与安装现场不匹配的选型、不合适的参数设置、没有
正确的安装、没有选择合适的安装位置，都有可能带来莫名其妙的现
• • •
b、示值波动频繁，幅度较大，可能是物料波动速度较大； c、电流输出值停在16.5mA，特定的内部保护功能； d、实际液位与测量值不对应，可能是死区值设定不对，或是量程 设定不对
（三）、超声波液位计：
• 1、超声波液位计工作原理：仪表探头向被测介质发射一束超声波脉 冲，声波被液面反射，通过测量声波发射与反射回的时间来测量液面 的距离。 • 液面高度计算公式：s=vt/2 • 2、工作特点： • 由于超声波液位计不接液，可以用于测量有腐蚀性、不易挥发且无泡
在磁翻板液位计的测量管壁外，随着磁翻板内部磁浮子上下移动，作 用于磁致伸缩线，产生示值；
• b、配合磁翻板使用更安全、可靠，双液位指示（就地指示+远传示
值）； • c、配合磁翻板液位计组装成顶装式磁翻板液位计（将浮球和测量桶
浸入液体内），替代某些恶劣场所使用的超声波液位计，使测量更加
准确可靠； • d、测量精度高: +/- 0.1mm，输出：2线制,4～20mA,3.8~20.5mA正常 输出
• ⑶、实际应用中的特点
• ①、导波雷达利用导波杆或缆绳发射信号，基本能测量所有的介质，
测量过程不受介质温度、压力、密度、粘度等的影响，只与介质的介
电常数有关。导波杆可根据不同的应用工况，选择单杆、单缆、双杆、 双缆、同轴各种导波杆来测量，测量范围可达0.5～35m。 • ②、射空雷达利用天线发射信号，与导波雷达的测量测量介质一致， 更适合测量温度较高、粘度较大的液体或固体液位。射空雷达天线有
• c、磁致伸缩安装时确保方向正确，否则测不出示值。
• 4、磁致伸缩量程快速标定法：
• 将浮子从测量管底部取出，将浮子移动到探测杆零点位置，调整磁致 伸缩零点按键，使其输出4mA； • 然后再将浮子滑动到探测杆满量程的位置，调整磁致伸缩表头按键， 使其输出20mA。
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常见故障及解决办法：
a、磁致示值不变化，检查浮子是否卡滞或浮子上吸附 铁屑，及时清洁；
流脉冲，从而在磁致伸缩线周围产 生一个环形的磁 场 ，当环形磁场 与浮子的永久磁场相互作用产生扭 矩力，同时产生返回脉冲，该脉冲 沿磁致伸缩线的两端传递，脉冲传 播速度是一个恒定值，计算起始脉 冲与返回脉冲的时间即可检测出液
面距离。
• 2、工作特点：
• a、磁致伸缩一般配合磁翻板液位计使用，将磁致伸缩的探测杆固定
导管 φ12× 1mm 浮子 BB 防护环 可拆卸
C图
• 在化工行业磁致伸缩液位 计通常与磁翻板液位计配 套使用，连接方式正确的 应为磁致伸缩变送器与磁 翻板测量管上端保持一致 方向，如图所示安装方式 错误
• 3、安装注意事项（主要针对我们厂的使用情况介绍）：
• a、确保磁致伸缩的探测杆紧贴磁翻板测量管，并与测量管中心线平 行，且确保探测杆无弯曲； • b、液位计投运时，应先打开上部截至阀，后打开下部截至阀，确保 浮子不变形；
象和结果，原因就在于电磁波是看不见，摸不着；在罐内反射、回波、 折射、衍射和它们的相互干涉无法说清楚。
• ⑵、导波雷达与射空雷达应用过程中的不同点：
• 射空雷达与介质不接触；导波雷达有导波杆，与介质接触（受腐蚀介质的限 制） • • 射空雷达测量精度（1mm）比导波雷达（3~5mm）高； 射空雷达比导波雷达测量距离远，只要有足够的能量，可达40m，而导波雷 达受缆绳限制，最远35m； • • • 导波雷达的安装比射空雷达要简单； 对于黏度比较高的介质，杆/缆会出现挂壁，所以通常选用射空雷达； 射空雷达测量的应用范围不如导波雷达，前者的介电常数一般为2.0左右;后者 的直接法可以达到1.8,罐底跟踪法可以测到1.3； • 射空雷达的价格比导波雷达要高，所以导波雷达应用较广。
液位测量仪表介绍
一、根据测量介质的不同可将液位类测量仪 表划分为以下几类：
• 1、差压变送器、单、双法兰变送器：用于测量敞口或常压容器或密 闭容器内液体液位； • 2、雷达液位计：用于测量料易燃、易爆、强腐蚀性的液体或固体液 位，尤其适用于大型立罐或球罐（如粒碱料仓液位、丙烯球罐及重油 储罐均可用）； • 3、超声波液位计：用于测量水池内液体液位； • 4、外侧液位计：用于测量密闭容器内有毒有腐蚀性介质的液位（如 液氯、液相丙烯及某些高压容器内介质）； • 5、磁翻板液位计（含磁致伸缩）：用于测量某些重要储罐内液体的 液位； • 6、玻璃板液位计：用于测量压力较低且干净的液体。
沫的场所，可以方便测量敞口池的液位。广泛用于污水池、废水池液
位测量。
• 3、安装注意事项：
• a、超声波液位计必须垂直于液面安装； • b、不能安装于进料口上方，声波易受影响； • c、由于超声波液位计发射功率较小，所以易受环境条件的影响，当 测量液面出现水汽、泡沫或漩涡时，部分声波被吸收，导致测量不准 确，所以尽量避开此种安装场所。 • 4、常见故障及解决办法： • 频繁出现死机或不准现象，由于发射功率较小，所以在一些恶劣的环
境下，声波易被吸收，工作不正常。此时可以考虑在超声波连接法兰
下方增加静管，静管尺寸与法兰口径一致，确保声波不受影响，同时 在静管周围开小孔，便于液体进入，同时防止了水汽、泡沫与漩涡的
影响。
（四）磁致伸缩液位计：
• 1、工作原理：
• 磁致伸缩液位计是由不导磁的探测 杆、磁致伸缩线、浮球及变送器组
成，电路单元沿磁致伸缩线发射电
• 3、安装注意事项：
• a、探头安装位置要接近平行于液面，且选择信号最强的位置安装探头；
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⑤、测量介质有腐蚀性时，需要对雷达液位计连接附件：导波杆、
缆绳、连接法兰进行涂氟处理，但使用的温度不能超过200度；温 度超过200度时，可以选用射空雷达。