大慶石化公司煉油廠在水處理過程中使用酸堿作為藥劑,藥劑由儲罐進入計量罐,再去下游工段使用。計量罐一方面不能液位過高,另一方面還要進行計量,給下游工序提供準確的藥量,計量罐的液位測量就更為重要。過去使用的是差壓測量方法來測量計量罐液位,由于介質(zhì)具有非常強的腐蝕性和危險性,長期使用會在計量罐的底部殘留部分雜質(zhì),引導(dǎo)管經(jīng)常堵塞,給液位的測量帶來了不便。射頻導(dǎo)納是一種新型物位控制技術(shù),是電容式物位技術(shù)的升級叫。即儀表工作時,儀表的傳感器與罐壁及被測介質(zhì)形成導(dǎo)納值,物位變化時,導(dǎo)納值相應(yīng)變化,電路單元將測量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號輸出,實現(xiàn)物位測量。
1.射頻導(dǎo)納液位計的測量原理及特點
1.1射頻導(dǎo)納液位計的測量原理
射頻導(dǎo)納液位計的工作原理是基于電容器電容量的變化測量液位,其電容傳感器是根據(jù)圓筒電容器原理進行工作的。由2個長度為L,半徑分別為R(外)和r(內(nèi))的圓筒形金屬導(dǎo)體,中間隔以絕緣材料便構(gòu)成圓筒形電容器。當中間所充介質(zhì)是介電常數(shù)為8的氣體時,電容量為:
C=2πe,L/ln(R/r)
如果電極的一部分被不導(dǎo)電介電常數(shù)為2的液體所浸沒時,則必然會有電容量的增量△C產(chǎn)生(因為e2>8),此時兩電極間的電容量C'為
C'=C+△C
假如電極被浸沒的長度為L,則△C為:
△C=2π(e2-e1)L/ln(R/r)
從式(1)中可知,當R,r,e1,e2不變時,△C與L成正比關(guān)系,因此測出電容增量的數(shù)值便可知道液位的高度。
1.2射頻導(dǎo)納的特點
射頻導(dǎo)納與電容式技術(shù)ZUI重要的區(qū)別在于測量量的多樣化和防掛料技術(shù)。射頻導(dǎo)納測量的多樣化在于不止是測電容量,還有電阻和電感量,從而使測量更加準確。防掛料技術(shù)是在測量電極和地極之間加人屏蔽電極,將測量電極保護起來,不受掛料影響。射頻導(dǎo)納的特點有5個。
(1)通用性強。可測量液位及料位,可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測量要求,ZUI高測量溫度可達800℃,ZUI大壓力可達5MPa,并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣環(huán)境。
(2)防掛料。獨特的電路設(shè)計和傳感器結(jié)構(gòu),使其測量可以不受傳感器掛料影響,無需定期清潔,避免誤測量。
(3)免維護。測量過程無可動部件,不存在機械部件損壞問題,無須維護。
(4)抗干擾。接觸式測量,抗干擾能力強,可克服蒸汽、泡沫及攪拌對測量的影響。
(5)準確可靠。測量量多樣化,使測量更加準確,測量不受環(huán)境變化影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長。
2.射頻導(dǎo)納的安裝與調(diào)校
2.1射頻導(dǎo)納的安裝
(1)一般是垂直安裝。連接方式多為螺紋連接,見圖
(2)測量點選擇不要太靠近罐邊。
(3)插入的導(dǎo)波桿長度應(yīng)包括測量范圍、非工作段和安裝高度。
(4)硬桿式傳感器下端不用固定,軟纜式傳感器用重錘或底錨固定。
(5)儀表外殼與罐保持良好接地。
(6)安裝高度要大于150mm。
2.2射頻導(dǎo)納的調(diào)校
儀表在上電前要確定電源電壓符合要求,檢查電源極性不能接錯。上電調(diào)校時,要先調(diào)零點,再調(diào)滿度。調(diào)校計算公式輸出電流值=液位高測量范圍x16+4
3.結(jié)束語
射頻導(dǎo)納液位計在酸堿計量罐上應(yīng)用后,液位測量準確、穩(wěn)定,不受液體掛料、腐蝕的影響,兩年多沒有進行維護,效果顯著。
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