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            磁致伸縮液位計的典型應用

            來源:拿度科技 瀏覽量: 時間:2021-08-06 15:20

              

                   目前正在使用的液位測量方法足有10余種,盡管如此,液位的測量仍比其他參數的測量令用戶頭痛的多。無論是傳統的機械式產品,還是今天流行的諸如超聲波、雷達等電子式產品,都不能完全令用戶滿意。在現有的工業過程模式中,液位測量的目的不外乎兩個:一是計量,二是監測控制。計量需要儀表能在不斷變化的工業過程中連續滿足用戶高精卻度計量的需求;監測控制則要求現場儀表提供可靠和實時的信號輸出。此外,在某些應用場合,比如油水分離器,用戶既希望測量整體油位,同時還要知道油水界面的位置來加以控制。本文介紹的正式這樣一種即可計量又可多變量測量的高精確度液位計-磁致伸縮液位計的典型應用。
            二、概述
                  磁致伸縮是一種無力現象,當兩個磁場垂直相交時會產生波導扭曲,從而產生一個扭矩脈沖波,磁致伸縮液位計正是利用這種原理工作。它與20世紀70年代發明與美國,經過20多愛你的發展和推廣,特別是過去10年在工業現場中的廣泛應用,已得到用戶的認可和稱贊。
                   它利用非接觸的敏感遠近進行測量,可靠耐用、安裝容易、調試簡單、免維護??梢赃@樣說,磁致伸縮測量技術的出線,很好的解決了高精確度、高可靠性和多變量測量的難題。經過多年的應用和時間,相比于其他液位儀表,磁致伸縮液位計有七大突出特點。
            (1)“多”-多面手
            一臺磁致伸縮液位計,既能測量單一液面、界面、溫度,又能多項功能同時測量。
            (2)“廣”-應用范圍廣
            使用溫度:-195℃~+427℃,壓力最大207bar,粘度最大1500cp,密度最低0.27kg/m3,界面密度差最小至0.03kg/m3,兩成最大23m。
            (3)“高”-高精確度
            測量精確度:±0.01%或±0.05英寸,重復精確度:±0.005%或±0.015英寸。
            (4)“低”-低成本
            一臺磁致伸縮液位計可以代替其他品種的3臺儀表,大幅度降低采購成本;模塊化結構,不用儲存備件,降低庫存成本;免維護,減少維護人員,降低維護成本;安裝調試輕松簡單,降低安裝和人工時間成本;測量精確度高,提高滲漏監測能力,減少人為損失和浪費,降低產品成本;產品使用壽命長,無疑降低成本。
            綜上不難看出,與其它液位計相比,綜合成本降低時磁致伸縮液位計的突出特點。
            (5)“易”-使用容易
            產品智能化程序設計,操作輕松容易,簡單快捷,調試不需要其它輔助設備,無需專業人員。
            (6)“免”-免維護
            核心元件與介質不接觸,產品模塊化結構,智能化設計,無需定期維護和定期標定。
            (7)“短”-安裝、、標定時間短
            安裝、標定十幾分鐘即可完畢。對舊罐,即使裝有介質,也無需清罐,不用停產,一次安裝即可。
            此外,磁致伸縮液位計提供多種通信協議選擇,可方便與DCS或PLC鏈接,并可與EC外浮筒磁耦合液位指示器配套使用,實現“一站式”服務。
            磁致伸縮液位計
            三、性能指標
            該磁致伸縮液位計的主要性能指標如下:
            精確度:±0.01%或±0.05英寸;重復性:±0.005%或±0.015英寸;非線性:0.01%或0.035英寸;供電電壓:13.5-36V;輸出:4-20mA(可兩路輸出);阻尼:0.1-36s現場按鈕調節;環境溫度:-40~+77℃;介質溫度:-195~+427℃;工作壓力:最大270bar;側阿玲范圍:最大23m;通信協議:HART、FF、Honeywell DE協議可選;探頭材質:標準316Lss,alloy20,HastelloyC-276,316lss帶Teflon深層,衛生型探頭可選;認證:美國FM、歐洲CENELEC、加拿大CSA隔爆和本安認證;防護等級:IP67.
            四、應用范圍
                   該磁致伸縮液位計幾乎試用工業過程中絕大多數液體介質的測量,廣泛應用于石油化工、電力、冶金、生化制藥、食品加工等工業過程中包括原油、成品油、LPG罐、化學品、各種溶劑、污水等介質。液位計的探桿可以由防腐蝕材料制成,用于測量腐蝕性介質,也可以選用衛生型探桿用于生化制藥和食品加工場合。
                   磁致伸縮液位計可以同時測量液位、界面和溫度,適用于不同行業,可以配上合適的硬件和軟件組成一個完整的罐區液位監控系統,如化學品、成品油罐區的計量和監控系統。
            五、典型應用
            1、油品計量與監控
                    目前在勝利油田推出了一個原油儲罐自動計量與網上查詢系統,該系統的重要構件即是可同時測量界面和油位的磁致伸縮液位計。這個系統中的原油儲罐高13.35m,直徑10m,內部介質共有3層,下層為水,中間為油水混合層,上部為油;油的粘度200cP。在推出上述系統以前,曾經用過比較傳統的方式來探測油水混合層的上下界面,即雙法蘭差壓式油位變送器測界面,但因為安裝麻煩,測量不準,維護量大,用戶不能滿意。后嘗試用射頻導納變送器來檢測油水界面,不過由于其工況條件相當復雜,乳化層的厚度以及成分都處在不斷變化的過程中,加之射頻導納變送器本身精確度也較低,因此測量效果也不是特別理想。加之射頻到哪變送器只能測一個量,要完成上述系統,還需要另配一臺液位計來檢測油位,這將導致硬件成本的增加以及維護安裝工作和人力大量投入,用戶不想做這樣的選擇。
                  磁致伸縮液位計是一個“多面手”,完全解決了上述問題,而且綜合成本低,達到計量的要求。磁致伸縮液位計既能提供高達±0.01%的測量精確度,還可同時測量界位與液位,可適應介質粘度達1500cP,安裝簡便,維護輕松,在該系統中,每個原油儲罐上安裝一臺磁致伸縮液位計,精確獲得了乳化層與油的界位以及油位高度,通過HART協議直接將數據傳送至系統,系統經過數據運算獲得了比較準確的油量數據,在網絡上可是下實時查詢各原油儲罐的油量。
            2、過程監控
                   磁致伸縮液位計在工業過程控制上也有廣泛的應用,工業過程控制往往要求物位儀表能在惡劣工況條件下可靠地測量,在保證可靠性的前提條件下,精確度越高越好,尤其是在溫度壓力比較高的場合,高精確度,高可靠的磁致伸縮液位測量技術是一種上佳的選擇。燕山石化集團公司66萬噸乙烯改造項目,在過程控制的液位儀表選用上,對磁致伸縮液位計、雷達液位計、雙法蘭差壓式液位計、外浮筒式液位計等常見液位計的性能、優缺點進行了仔細的分析對比,并作了廣泛的市場調研。在醇類、苯類中間產品的過程控制上,選用了多臺磁致伸縮式液位計,較好的解決了傳統的雙法蘭差壓式液位計在設備開孔安裝上不方便,標定麻煩以及外浮筒式液位計在冬季生產中的可靠性不夠、維護量大和雷達液位計受介質介電常數影響大、安裝要求高的問題。裝置竣工投產以來,磁致伸縮液位計一直工作正常,它的高可靠性、低維護量、數據準確的特點保證了生產過程的正常進行,展示了磁致伸縮液位測量技術用于過程控制領域巨大優勢,它的“多、廣、高、低、易、免、短”的突出特點得到了充分的體現。
            3、LPG罐區的監測
                   在液化石油氣罐液位測量中,磁致伸縮液位計是一個最佳選擇,液化石油氣由一些介電常數較低的烴類物質武城,并通常具有較大的揮發性,因此雷達或者超聲波在該場合下的應用并不理想,由于電磁波對介電常數低的介質反應遲鈍,回波信號弱,有些甚至直接穿透介質,返回虛假信號,導致無法測量。但是磁致伸縮液位計不會受到這些因素的影響,而且可以測量溫度。1998年-2001年間,武漢天發公司的LPG項目中共使用了60余套磁致伸縮液位計,投產以來,測量穩定而可靠,在沒有發生類似以前使用雷達或其它液位測量儀表的問題,得到用戶的認可。
            六、結束語
                   從上述應用以及性能參數可以看出,磁致伸縮液位計由于具有高可靠性、高精確度、低故障率、廣闊的適應范圍、多變量測量、操作簡單、維護方便等突出優點,已被石油化工行業專家認為是液位和界位測量的優選儀表。尤其是在介質介電常數低、介質揮發性強、安裝要求高、需要測量界面的應用場合,因磁致伸縮特性不受介電常數、溫度、壓力、氣相條件等因素的影響而成為用戶的首選方案。磁致伸縮液位計可適用于多種場合,它功能集中、適用范圍廣闊,測量準確、維護方便、是計量與過程液位監控的理想選擇。在工業生產一體化與大型化的趨勢下、磁致伸縮液位計在未來的液位測量方面將會有著更加廣闊的應用空間。


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