南通市通州市仪器校准-仪表外校机构

   854ATG伺服液位计基于阿基米德原理：测量浮子处于被测液体的表面，测量浮子的底部通常沉入液面1--2mm，此时测量浮子受到其本身的重力DWg和液体的浮力BWg，在测量钢丝上为测量浮子所受重力和浮力之差即测量钢丝的拉力F。如图2所示

当液位静止时，测量浮子处于相对静止状态。此时，测量钢丝、测量鼓及力传感器以杠杆滑轮原理构成力平衡，静止状态下钢丝上的拉力为208g（标准浮子重量DW=223g与浮子侵入液面1mm时浮力F=15g的差值），力传感器不断检测到平衡拉力为208g之对应频率。当液位下降时，测量浮子所受的浮力减小，则钢丝上的拉力增加，拉力的改变立即传达至力传感器的拉力丝上，使其拉紧。检测器检测到拉力丝上的频率增加，伺服机构内伺服电机带动测量鼓逆时针旋转，伺服电机以0.05mm的步幅放下测量钢丝，测量浮子不断跟踪液位下降的同时，计数器记录了伺服电机的转动步数，并自动计算出浮子的位移量，即液位的变化量。

此液位测量仪表经调试后，自装置投产以来未出现过故障，虽然造价比其他形式液位测量仪表偏高，但测量稳定性极高。对罐区的安全起到至关重要的作用。

2）雷达液位计测量原理及问题分析

雷达液位计是利用高频电磁波经天线向被探测容器的液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发射波及回波的时差，从而计算出液面的高度。被测介质导电性越好或介电常数越大，回波信号的反射效果越好。，这类雷达液位计的运行时间与液位距离的关系为：t=2D／c。式中C为电磁波传播速度，D为被测介质液位和探头之间的距离m；t为探头从发射电磁波至接收到反射电磁波的时间s，L=H-D雷达液位计内部技术得出液位。如图3所示

   项目选用的是VEGAPULSSR 68.CXEGD2H8NXX雷达液位计。选型规格书见附表2：

 本工程自开车以来，此雷达液位计故障率极高，根据现场使用分析判断，问题的主要因素为安装雷达液位计的接管长度在0.8m左右，不能满足喇叭口天线伸出安装接管至少10mm以上的使用要求。雷达液位计不适合该工作环境。原因为对前期安装接管跟踪不到位导致选型错误，液位计无法正常工作。

2   液位测量仪表的选型优化与应用

2.1磁致伸缩技改双法兰液位计

1 ）双法兰液位变送器的测量原理

   双法兰差压变送器是由差压变送器、毛细管、和带密封隔膜的法兰组件构成，因为差压变送器的正负压室各连接一套毛细管和密封隔膜法兰，所以称为双法兰差压变送器。正负压密封隔膜、毛细管和变送器正负压膜盒腔体分别由填充液（一般为硅油）联通为一体。密封隔膜直接与工艺介质接触，其感受的压力通过与之相连的毛细管传到差压变送器的正负压膜盒上，由变送器处理后转换成标准的电流输出信号。

2 ）双法兰液位变送器的特点

由于变送器法兰上的密封隔膜阻止了被测介质进到变送器的膜盒腔体，这样就避免了高温、腐蚀性等特殊介质与变送器的膜盒直接接触。与传统的差压液位变送器相比，双法兰液位变送器没有正负导压管和二次阀。因此具有以下优点：泄漏点减小，维护量较小。安装位置更加灵活，尤其不需要加注隔离液，也就避免了因隔离液的流失或被置换所造成的测量误差，仪表故障率大大降低。因此对塔、罐等密闭容器的液位测量，双法兰差压变送器有着广泛的应用。

3 ）本工程在原始试车过程中对磁致伸缩技改双法兰液位计后，并且根据当地的实际低温环境进行柔性保温防护[5]”，使用效果得到显著提高。装置运行至今已有两年半的时间，未出现过重大液位仪表问题，给装置的稳定提供可靠性保障。

2.2雷达液位计技改导波雷达

1 ）导波雷达液位计的测量原理

导波雷达液位计属于雷达物位计的一种，属于接触式液位计。其工作原理是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成液位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为液位信号。即L=H-vt/2，式中L为液位，H为罐体高度，v为雷达波速度，t为雷达波发射到接收的间隔时间。如图3所示

2 ）导波雷达液位计的特点

2.1）可测多种不同介质包括液体、固体、颗粒、粉料等，且不会受介质密度或温度的影响。

2.2）对于电介常数比较低的介质可以增加导波杆、缆来提高测量数据的度。4~20或数字信号两种输出方式适应不同安装环境。

2.3）液面的波动对测量结果的影响很小，信号稳定，抗干扰能力强。蒸气或泡沫对测量数据基本不会产生影响。

2.4）可连续测量，安全、稳定、可靠。体积小、重量轻、安装起来很方便。功耗极低，把保养维护成本控制在一个极低的水平。  

3 ）本工程在装置检修过程中雷达液位计技改导波雷达液位计后，实际对比见图3（左侧为导波雷达，右侧为喇叭口雷达液位计），使用效果得到显著提高,满足测量要求。