工業(yè)過(guò)程中正在轉(zhuǎn)型的液位測(cè)量技術(shù)
返回列表發(fā)布日期：2019-02-15 11:26:35 |
由于先進(jìn)的自動(dòng)化處理系統(tǒng)的需求，更嚴(yán)格的過(guò)程控制和嚴(yán)格的法規(guī)要求，對(duì)精確可靠的液位測(cè)量系統(tǒng)的需求不斷增加。
視鏡是工業(yè)環(huán)境中最古老，最簡(jiǎn)單的液位測(cè)量技術(shù)。
由于手動(dòng)測(cè)量，視鏡受到許多限制。用于構(gòu)造觀察鏡的材料可能災(zāi)難性地失效，導(dǎo)致對(duì)人員，環(huán)境危害和/或甚至火災(zāi)/爆炸的危險(xiǎn)。如果存在密封件，它們可能導(dǎo)致積聚或泄漏，妨礙視線。
毫無(wú)疑問(wèn)，在任何安裝中，視鏡都是最薄弱的環(huán)節(jié)，需要用先進(jìn)的方法取代。
一些其他水平測(cè)量方法基于比重，這是通常用于感測(cè)水平表面的物理特性。這些裝置由一個(gè)簡(jiǎn)單的浮子組成，其比重介于工藝流體的比重和頂部空間蒸汽之間，頂部空間蒸汽將根據(jù)上升和下降漂浮在表面上。液位測(cè)量基于靜水壓頭測(cè)量。
在涉及更復(fù)雜的物理原理的場(chǎng)景中，使用了使用計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算的更先進(jìn)的技術(shù)。在這些技術(shù)中，數(shù)據(jù)以可由機(jī)器從傳感器讀取到控制系統(tǒng)的格式傳輸。來(lái)自換能器的各種格式的輸出信號(hào)是模擬電壓，電流回路和數(shù)字信號(hào)。雖然模擬電壓的設(shè)置和記錄很簡(jiǎn)單，但它們受到嚴(yán)重干擾和噪聲問(wèn)題的影響。
4-20 mA電流回路是最古老，最簡(jiǎn)單的工業(yè)通信形式，也是目前最常見(jiàn)的輸出機(jī)制。通過(guò)電流回路的信號(hào)可以在更長(zhǎng)的距離上傳輸，并且降級(jí)最小。
最強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)格式基于Hart，Honeywell DE，F(xiàn)oundation Fieldbus，Profibus和RS-232等協(xié)議。但是，RS-232等舊協(xié)議僅對(duì)短距離有效。最新的發(fā)射機(jī)信號(hào)具有無(wú)線功能，可以在很長(zhǎng)的距離內(nèi)進(jìn)行信號(hào)傳輸而不會(huì)出現(xiàn)任何降級(jí)。
玻璃液位計(jì)
玻璃儀表已經(jīng)使用了2個(gè)多世紀(jì)，現(xiàn)在有多種設(shè)計(jì)可供選擇，包括鎧裝和非鎧裝形式。它們是最簡(jiǎn)單的液位測(cè)量方法。他們的設(shè)計(jì)提供的清晰可見(jiàn)性是他們最大的優(yōu)勢(shì)，而玻璃的脆弱性可能導(dǎo)致溢出或危及人員安全是不利的。
花車
浮子工作背后的原理是將一個(gè)浮力物體（??比重介于工藝流體和頂空蒸汽之間）放入水箱并連接機(jī)械裝置以記錄其位置。浮子停留在過(guò)程流體的頂部，但下沉到頂部空間的底部。即使液體的表面可以通過(guò)浮子定位，讀取浮子仍然會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。
早期浮動(dòng)系統(tǒng)中使用滑輪，帶子，電纜和齒輪等機(jī)械部件來(lái)記錄水平。目前，裝有磁鐵的浮子更受歡迎。早期浮動(dòng)系統(tǒng)提供的液位測(cè)量是通過(guò)多個(gè)簧片開(kāi)關(guān)和電阻網(wǎng)絡(luò)的模擬或數(shù)字格式。這意味著發(fā)射機(jī)輸出的變化是以離散步驟的形式。因此，這些裝置不能區(qū)分連續(xù)水平測(cè)量裝置能夠的步驟之間的水平。
于是現(xiàn)代發(fā)現(xiàn)磁性液位計(jì)就是視鏡的合適替代品。盡管它們類似于浮動(dòng)裝置，但液體表面水平的通信是磁性發(fā)生的。在這種情況下，浮子是一組堅(jiān)固的永磁體，它們?cè)谳o助柱中移動(dòng)，輔助柱通過(guò)兩個(gè)過(guò)程連接件連接到容器上。
浮子由柱橫向限制，因此它保持靠近腔室的側(cè)壁。浮子的位置根據(jù)液位上下移動(dòng)，液位由磁化梭子或隨其移動(dòng)的條形圖表示，顯示浮子的位置，從而指示液位。
為了使這項(xiàng)技術(shù)工作，室壁和輔助柱應(yīng)由非磁性材料制成。大多數(shù)制造商提供的浮子設(shè)計(jì)針對(duì)大量浮子材料和所測(cè)量流體的比重進(jìn)行了優(yōu)化，無(wú)論是丙烷，油，酸，水，丁烷還是兩種流體之間的界面。
磁性液位計(jì)能夠承受高壓，高溫和腐蝕性液體。對(duì)于期望堆積超大浮子室和高浮力浮子的應(yīng)用可以使用。Kynar等塑料材料或Hastealloy C-276等特殊合金可用于制造過(guò)程連接，法蘭和腔室。極端條件如液體瀝青的蒸汽護(hù)套，液氮和制冷劑的溫度設(shè)計(jì)或閃蒸應(yīng)用的超大室需要特殊的腔室配置。
在處理高溫，高壓，腐蝕性流體和低比重應(yīng)用時(shí)，可以使用Incoloy和Monel等金屬和合金。此外，這些儀表可以配備導(dǎo)波雷達(dá)和magetostrictive發(fā)射器，以便于將本地指示轉(zhuǎn)換為4-20 mA輸出和相應(yīng)的數(shù)字通信，可以發(fā)送到控制系統(tǒng)或控制器。
視鏡是工業(yè)環(huán)境中最古老，最簡(jiǎn)單的液位測(cè)量技術(shù)。
由于手動(dòng)測(cè)量，視鏡受到許多限制。用于構(gòu)造觀察鏡的材料可能災(zāi)難性地失效，導(dǎo)致對(duì)人員，環(huán)境危害和/或甚至火災(zāi)/爆炸的危險(xiǎn)。如果存在密封件，它們可能導(dǎo)致積聚或泄漏，妨礙視線。
毫無(wú)疑問(wèn)，在任何安裝中，視鏡都是最薄弱的環(huán)節(jié)，需要用先進(jìn)的方法取代。
一些其他水平測(cè)量方法基于比重，這是通常用于感測(cè)水平表面的物理特性。這些裝置由一個(gè)簡(jiǎn)單的浮子組成，其比重介于工藝流體的比重和頂部空間蒸汽之間，頂部空間蒸汽將根據(jù)上升和下降漂浮在表面上。液位測(cè)量基于靜水壓頭測(cè)量。
在涉及更復(fù)雜的物理原理的場(chǎng)景中，使用了使用計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算的更先進(jìn)的技術(shù)。在這些技術(shù)中，數(shù)據(jù)以可由機(jī)器從傳感器讀取到控制系統(tǒng)的格式傳輸。來(lái)自換能器的各種格式的輸出信號(hào)是模擬電壓，電流回路和數(shù)字信號(hào)。雖然模擬電壓的設(shè)置和記錄很簡(jiǎn)單，但它們受到嚴(yán)重干擾和噪聲問(wèn)題的影響。
4-20 mA電流回路是最古老，最簡(jiǎn)單的工業(yè)通信形式，也是目前最常見(jiàn)的輸出機(jī)制。通過(guò)電流回路的信號(hào)可以在更長(zhǎng)的距離上傳輸，并且降級(jí)最小。
最強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)格式基于Hart，Honeywell DE，F(xiàn)oundation Fieldbus，Profibus和RS-232等協(xié)議。但是，RS-232等舊協(xié)議僅對(duì)短距離有效。最新的發(fā)射機(jī)信號(hào)具有無(wú)線功能，可以在很長(zhǎng)的距離內(nèi)進(jìn)行信號(hào)傳輸而不會(huì)出現(xiàn)任何降級(jí)。
玻璃液位計(jì)
玻璃儀表已經(jīng)使用了2個(gè)多世紀(jì)，現(xiàn)在有多種設(shè)計(jì)可供選擇，包括鎧裝和非鎧裝形式。它們是最簡(jiǎn)單的液位測(cè)量方法。他們的設(shè)計(jì)提供的清晰可見(jiàn)性是他們最大的優(yōu)勢(shì)，而玻璃的脆弱性可能導(dǎo)致溢出或危及人員安全是不利的。
花車
浮子工作背后的原理是將一個(gè)浮力物體（??比重介于工藝流體和頂空蒸汽之間）放入水箱并連接機(jī)械裝置以記錄其位置。浮子停留在過(guò)程流體的頂部，但下沉到頂部空間的底部。即使液體的表面可以通過(guò)浮子定位，讀取浮子仍然會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。
早期浮動(dòng)系統(tǒng)中使用滑輪，帶子，電纜和齒輪等機(jī)械部件來(lái)記錄水平。目前，裝有磁鐵的浮子更受歡迎。早期浮動(dòng)系統(tǒng)提供的液位測(cè)量是通過(guò)多個(gè)簧片開(kāi)關(guān)和電阻網(wǎng)絡(luò)的模擬或數(shù)字格式。這意味著發(fā)射機(jī)輸出的變化是以離散步驟的形式。因此，這些裝置不能區(qū)分連續(xù)水平測(cè)量裝置能夠的步驟之間的水平。
于是現(xiàn)代發(fā)現(xiàn)磁性液位計(jì)就是視鏡的合適替代品。盡管它們類似于浮動(dòng)裝置，但液體表面水平的通信是磁性發(fā)生的。在這種情況下，浮子是一組堅(jiān)固的永磁體，它們?cè)谳o助柱中移動(dòng)，輔助柱通過(guò)兩個(gè)過(guò)程連接件連接到容器上。
浮子由柱橫向限制，因此它保持靠近腔室的側(cè)壁。浮子的位置根據(jù)液位上下移動(dòng)，液位由磁化梭子或隨其移動(dòng)的條形圖表示，顯示浮子的位置，從而指示液位。
為了使這項(xiàng)技術(shù)工作，室壁和輔助柱應(yīng)由非磁性材料制成。大多數(shù)制造商提供的浮子設(shè)計(jì)針對(duì)大量浮子材料和所測(cè)量流體的比重進(jìn)行了優(yōu)化，無(wú)論是丙烷，油，酸，水，丁烷還是兩種流體之間的界面。
在處理高溫，高壓，腐蝕性流體和低比重應(yīng)用時(shí)，可以使用Incoloy和Monel等金屬和合金。此外，這些儀表可以配備導(dǎo)波雷達(dá)和magetostrictive發(fā)射器，以便于將本地指示轉(zhuǎn)換為4-20 mA輸出和相應(yīng)的數(shù)字通信，可以發(fā)送到控制系統(tǒng)或控制器。