西門子雷達(dá)液位計(jì)的選型與應(yīng)用分析

 

　　任何儀表的選擇均應(yīng)考慮到實(shí)際工況條件，磁性翻柱液位計(jì)亦不例外，雖然磁性翻柱液位計(jì)結(jié)構(gòu)原理簡單，但若工況不適合則會出現(xiàn)問題。比如液化氣、甲烷及乙烷等低密度易氣化介質(zhì)的液位測量，液體硫磺的液位測量等。筆者這些特殊場合磁性翻柱液位計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以便能更好地滿足生產(chǎn)工藝的要求。

 

　　1、磁性翻柱液位計(jì)簡介

 

　　西門子雷達(dá)液位計(jì)原理非常簡單，是根據(jù)浮力原理和磁性藕合作用原理工作的。其關(guān)鍵部件是磁浮子、磁翻柱和磁翻柱部分的密封。磁浮子關(guān)系到能否做到高溫高壓和極小密度液體型的磁性翻柱液位計(jì);磁翻柱關(guān)系到跟隨速度是否流暢、翻轉(zhuǎn)是否正確以及能否保持長期不掉色，特別是在室外光照時間較長的場合，目前市場上的精密氧化鋁陶瓷燒結(jié)工藝生產(chǎn)出的磁翻柱是非常好的選擇;磁翻柱部分的密封是關(guān)系到能否保證翻柱正常使用的關(guān)鍵。

 

　　2、低密度并容易氣化介質(zhì)的儀表選型

 

　　低密度并容易氣化的介質(zhì)有:商品液化氣、甲烷及乙烷等。如果使用常規(guī)磁性翻柱液位計(jì)，當(dāng)氣溫高的時候，介質(zhì)汽化后產(chǎn)生大量氣泡，氣泡沖擊磁浮子上下跳動，外面的磁翻柱跟隨速度不夠，會導(dǎo)致磁翻柱有的翻轉(zhuǎn)有的不翻轉(zhuǎn)，這樣翻轉(zhuǎn)和不翻轉(zhuǎn)的磁翻柱間雜在起反應(yīng)不出液位的具體位置，同時磁浮子上下跳動過快容易造成磁浮子和測量室的撞擊和摩擦，導(dǎo)致磁浮子易損壞或減少其使用壽命。

 

　　目前有種液化氣型磁性翻柱液位計(jì)，其原理是采用雙管式結(jié)構(gòu)，將液位計(jì)主導(dǎo)管內(nèi)腔分為汽化室和測量室，當(dāng)液位計(jì)內(nèi)介質(zhì)受溫度影響，內(nèi)部汽化而產(chǎn)生氣泡時，氣泡會順著汽化室往上冒，而不會進(jìn)人測量室影響磁浮子工作。由于介質(zhì)汽化的氣泡在上升過程中如果可以排出不會去硬頂著磁浮子，而這種結(jié)構(gòu)給介質(zhì)汽化后產(chǎn)生的氣泡留有排出的空間，使得磁性翻柱液位計(jì)在介質(zhì)大量汽化時也能正常工作。

 

　　3、西門子雷達(dá)液位計(jì)在液體硫磺測A的應(yīng)用

 

　　液體硫磺的液位測量直是化工行業(yè)的難點(diǎn)，因?yàn)橐后w硫磺在低于100℃時會結(jié)晶，變成固態(tài)。因此選擇儀表必須要保證液體硫磺的溫度，防止其固化?，F(xiàn)在市場上測液體硫磺的有液體硫磺型磁性翻柱液位計(jì)，做法是:先，在測量室外加高溫蒸汽夾套，通高溫蒸汽對介質(zhì)進(jìn)行加溫;其次，為了確保介質(zhì)液化，在高溫夾套外面再加真空夾套，使高溫蒸汽的熱能不衰減，讓介質(zhì)恒定在液化溫度范圍內(nèi)。通過以上工藝加工后的磁性翻柱液位計(jì)便可順利地進(jìn)行液體硫磺的液位測量了。

 

　　液體硫磺上、下限報警與其他磁性翻柱液位計(jì)相同，但通過液體硫磺型磁性翻柱液位計(jì)配上其他的二次液位儀表將液位轉(zhuǎn)換成420mA的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，這里除傳統(tǒng)使用的干簧管遠(yuǎn)傳外，推薦使用磁致伸縮液位變送器。解決方案為:將磁性翻柱液位計(jì)的浮子當(dāng)作磁致伸縮的浮子，除有驅(qū)動磁翻柱的功能外，還有充當(dāng)磁致伸浮子，除有驅(qū)動磁翻柱的功能外，還有充當(dāng)磁致伸縮的浮子功能。

 

　　將磁致伸縮的波導(dǎo)管綁在磁性翻柱液位計(jì)測量室的外面，磁浮子在驅(qū)動磁翻柱的同時也將產(chǎn)生波導(dǎo)扭曲脈沖，這樣磁致伸縮液位計(jì)也將正常工作了。這樣做磁致伸縮是不直接和工藝介質(zhì)接觸的，因此在溫度、壓力及過程連接等方面都不用考慮。

 

　　4、磁敏LED雙色光柱液位計(jì)的應(yīng)用

 

　　磁敏LED雙色光柱液位計(jì)非常適合煙塵環(huán)境較大、含有微細(xì)鐵屑的鋼鐵及化工等行業(yè)，該液位計(jì)的翻柱采用半導(dǎo)體LED發(fā)光器件，具有亮度高、紅/綠雙色顯示，可視距離更遠(yuǎn)、標(biāo)尺刻度更加清晰及顯示范圍更寬等優(yōu)點(diǎn)，其白天觀測距離為60m，夜間觀測距離可達(dá)200m以上。

 

　　在含有大量微細(xì)鐵屑的企業(yè)，如果采用傳統(tǒng)的磁性翻柱液位計(jì)，由于磁吸附作用，微細(xì)鐵屑會把磁翻柱的紅、綠顏色覆蓋，無法觀察到液位。而磁敏LED雙色光柱液位計(jì)能有效解決這個問題，因?yàn)榇琶鬖ED的翻柱沒有磁性傳導(dǎo)。該種液位計(jì)非常適合應(yīng)用于光線較暗和難以近距離觀察液位的場合，液綠、氣紅，目了然。

 

　　5、西門子雷達(dá)液位計(jì)配合其他變送器的應(yīng)用

 

　　由于磁性翻柱液位計(jì)在石油化工等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，其諸多優(yōu)點(diǎn)直被廣泛認(rèn)可，因此現(xiàn)在關(guān)鍵場合將些磁性翻柱液位計(jì)和其他變送器結(jié)合起來使用，采用雙系統(tǒng)進(jìn)行控制，以確保設(shè)備的使用安全。下面些常規(guī)雙系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行論述。

 

　　電浮筒&磁翻柱雙系統(tǒng)液位計(jì)。該種雙系統(tǒng)液位計(jì)的組合構(gòu)成是采用雙腔雙系統(tǒng)液位測量，現(xiàn)場液位(界位)指示測量和浮筒遠(yuǎn)傳變送，相互獨(dú)立，適合用于高溫、高壓、小量程以及關(guān)鍵工藝液位控制和聯(lián)鎖的場合，具有性價比高、測量精度高、可靠性高及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。該雙系統(tǒng)不適合用于量程較大的工況，比如量程大于3m以上的場合。因?yàn)殡p系統(tǒng)導(dǎo)致儀表本身的重量過大，這樣過程連接法蘭長期受重后易損壞，因此需要加支撐。同時浮筒變送器大量程能做到5m(根據(jù)介質(zhì)密度而定)，所以超過這個極限無法實(shí)現(xiàn)這種雙系統(tǒng)的液位測量。

 

　　西門子雷達(dá)液位計(jì)的組合構(gòu)成是采用雙腔(也可采用復(fù)合腔)雙系統(tǒng)液位側(cè)量，現(xiàn)場液位指示測量和導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)遠(yuǎn)傳變送，相互獨(dú)立，適合于高溫、低溫、超低溫、高壓及大量程等液位現(xiàn)場指示和DCS系統(tǒng)聯(lián)鎖的場合。因?yàn)閷?dǎo)波雷達(dá)信號通過導(dǎo)波桿傳播而非空氣傳送，因此輸出穩(wěn)定、精度高。導(dǎo)波桿上的凝結(jié)水不會影響測量性能，測量不受介質(zhì)密度、沸騰、波動、湍流甚是攪拌機(jī)葉片等狀態(tài)影響，測量數(shù)據(jù)與過程溫度、過程壓力、介質(zhì)密度的變化無關(guān)，可快速跟蹤液面。

 

　　西門子雷達(dá)液位計(jì)組合構(gòu)成更加方便實(shí)用，在測量液體硫磺方面已經(jīng)這種方法有了簡單的論述，該種雙系統(tǒng)的量程可做得更大，適用面更寬。