在油氣田地面工程、石油化工、發(fā)電、造紙、給排水等許多工業(yè)領(lǐng)域中，各類生產(chǎn)容器或儲(chǔ)罐中的液位測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)于生產(chǎn)來說是非常重要的一個(gè)工藝參數(shù)，液位(界面)檢測(cè)無論是對(duì)生產(chǎn)工藝過程還是生產(chǎn)安全的保證都具有相當(dāng)重要的意義，同時(shí)也對(duì)于產(chǎn)成品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。差壓式液位測(cè)量方式是取得液位數(shù)據(jù)的常見的測(cè)量方式，差壓式液位計(jì)和液位變送器也在生產(chǎn)應(yīng)用過程中被細(xì)分為很多種類，本文針對(duì)于目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域常用的差壓式液位計(jì)的取壓方式的利弊，提出了一種新型的內(nèi)置式差壓液位計(jì)安裝方式，就是將負(fù)相引壓管垂直段設(shè)在容器內(nèi)，上端伸至氣相介質(zhì)中，這種方式無需伴熱，而且由于引壓管中和容器中的介質(zhì)相同，溫度密度也相同，因而測(cè)量精度高，此方式還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)。



　　1目前差壓式液位計(jì)常用的取壓方式
　　液位(或界面)檢測(cè)儀表的種類非常多，有直讀式如觀察窗、玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì);靜壓式如差壓液位計(jì)、壓力液位計(jì);稱重式液位計(jì);浮力式如浮子液位計(jì)、浮筒液位計(jì)、磁翻板(柱)液位計(jì);電氣型如磁致伸縮液位計(jì)、電容液位計(jì)、電感液位計(jì)、電阻液位計(jì)、射頻導(dǎo)納液位計(jì);超聲波液位計(jì)、放射性液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)等。
　　除了觀察窗、超聲波液位計(jì)和雷達(dá)液位計(jì)是直接測(cè)得液位外，大部分液位計(jì)都是通過測(cè)量液體的其他物理量如差壓(壓力)、電容、浮力等參數(shù)，間接得出液位值的。在工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中以差壓(壓力)式液位測(cè)量較為常用。
　　差壓式液位測(cè)量無機(jī)械磨損，工作可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，便于操作維護(hù)，體積小，只需在容器上開1一2個(gè)孔。
差壓式液位計(jì)的測(cè)量原理如下，用鋼管將差壓計(jì)的正壓端接至被測(cè)液體的底部.負(fù)壓端接至氣相中，根據(jù)流體靜力學(xué)原理：

 
 
差壓式液位計(jì)的典型安裝方式見圖1，這種普通的安裝方式有其缺陷，當(dāng)容器內(nèi)有蒸汽時(shí)會(huì)在負(fù)相引壓管內(nèi)冷凝成液體，造成嚴(yán)重測(cè)量誤差，需要在引壓管裝儲(chǔ)液罐，定期進(jìn)行人工排液;天氣寒冷時(shí)引壓管內(nèi)的液體容易凝固，需要進(jìn)行伴熱保溫。
  
　　如果采用帶毛細(xì)管的法蘭式差壓液位計(jì)，避免了引壓管凝液和受凍.也不需要定期排液和伴熱保溫。但是法蘭式差壓液位計(jì)的精度較低、盲區(qū)大，難以進(jìn)行精確測(cè)量和界面測(cè)量;液位計(jì)膜片附近會(huì)有沉積物無法排除，影響液位計(jì)使用;而且這種液位計(jì)的價(jià)格較高，不利推廣應(yīng)用。
　　還有一種解決辦法就是預(yù)先在負(fù)相引壓管內(nèi)注人物理、化學(xué)性質(zhì)都比較穩(wěn)定的緩沖液，如硅油。但這種方法需要經(jīng)常補(bǔ)充緩沖液，很麻煩，尤其是測(cè)量壓力容器內(nèi)液位時(shí)很不安全。
　　再一種解決辦法就是吹氣法，這種方法使用起來更麻煩，要求現(xiàn)場(chǎng)有儀表風(fēng)，無法普遍推廣使用。
　　上述幾種方法還有一個(gè)通病，就是當(dāng)介質(zhì)溫度發(fā)生變化時(shí)，介質(zhì)密度也隨之變化，由差壓液位計(jì)公式可知，這將嚴(yán)重影響液位測(cè)量值的精度。而實(shí)際上現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)溫度是容易變化的，而且變化量往往很大，在石油天然氣、化工、熱力工程、發(fā)電、造紙等工業(yè)領(lǐng)域則會(huì)經(jīng)常遇到極端溫度的工況。

　　2解決方法
針對(duì)以上問題，我們對(duì)液位計(jì)的安裝方式進(jìn)行改進(jìn)，采用內(nèi)置式差壓液位計(jì)安裝方式，就可以克服目前現(xiàn)有方式的缺點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，維護(hù)費(fèi)用低。這種方法是將負(fù)相引壓管垂直段設(shè)在容器內(nèi)，上端伸至氣相介質(zhì)中，見圖(2)
 
 　　在用于測(cè)量物理性質(zhì)不穩(wěn)定的介質(zhì)時(shí)，可以向負(fù)相引壓管內(nèi)預(yù)先注人將來容器中要裝的介質(zhì)，然后對(duì)差壓液位計(jì)進(jìn)行負(fù)遷移(調(diào)零)。
　　由于負(fù)相引壓管垂直段在容器內(nèi)，不需伴熱(僅容器外的一小段水平引壓管需要伴熱)，而且由于負(fù)相引壓管和容器內(nèi)的介質(zhì)相同、溫度相同、密度相同，抵消了由于溫度變化造成的液位測(cè)量誤差。
　　還可以將負(fù)相引壓管向上伸出容器頂部，在伸出容器頂部之前開一小孔作引壓孔。在容器外安裝閥門(如容器不為常壓，則安裝2個(gè)閥門)，作為液位計(jì)的注液口.可以在正常工作時(shí)不停產(chǎn)注液.同時(shí)還可以作為壓力儀表的安裝口。在石油化工等諸多行業(yè)，大量的容器都處于高溫狀態(tài)，容器內(nèi)的物質(zhì)常常處于氣液平衡狀態(tài)，此時(shí)，由于引壓管上端的溫度低于容器，容器內(nèi)的氣相物質(zhì)會(huì)從小孔進(jìn)人引壓管冷凝成液體，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)注(補(bǔ))液，不需人工操作，節(jié)省了儲(chǔ)液罐，無需經(jīng)常標(biāo)定，見圖3

　　如果負(fù)相引壓管無法自然補(bǔ)充，則可以人工補(bǔ)液。當(dāng)容器為常壓時(shí)，打開負(fù)相引壓管**閥門，直接從負(fù)相引壓管**注液即可。當(dāng)容器帶壓時(shí)，則安裝2個(gè)閥門，利用交替開關(guān)閥門完成注液。
　　人工注液時(shí)如果無法判斷注液量，可以在注液前先對(duì)差壓液位計(jì)進(jìn)行過量負(fù)遷移，此時(shí)液位計(jì)會(huì)有液位顯示。開始注液時(shí)液位計(jì)示值逐漸變小，當(dāng)液位計(jì)示值不變時(shí)，說明液已注滿(小孔高度)，停止注液，調(diào)小遷移量，使液位計(jì)示值為零。
　　本方法也可用于測(cè)量不同液體間的界面高度，只需將負(fù)相引壓管上端處于上層液體中即可。

　　3結(jié)束語
　　內(nèi)置式差壓液位計(jì)安裝方式，為石油天然氣、化工、發(fā)電、造紙、給排水等工業(yè)領(lǐng)域液位儀表的使用，增加了一種新的模式，而且簡(jiǎn)便、易行，精度高、維護(hù)量小，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的效果非常好，減輕了工人的工作強(qiáng)度，具有極大的推廣價(jià)值。

上一條：用于磁翻板液位計(jì)等液位儀表測(cè)量精度的壓力式水箱檢定裝置研究
下一條：對(duì)于解決磁翻板液位計(jì)“亂磁”及“浮子卡死”問題的新型設(shè)計(jì)安裝