ELL外測(cè)液位儀在氯乙烯液位測(cè)量上的應(yīng)用

我廠VCM生產(chǎn)工藝中要求對(duì)球罐液位進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。原球罐測(cè)量使用進(jìn)口的鋼帶液位計(jì)。由于安裝和使用的腐蝕和磨損，造成浮子和鋼帶斷裂損壞不能使用，現(xiàn)已停用，只能用差壓變送器進(jìn)行輔助性的測(cè)量。由于VCM球罐屬于比較特殊的容器，不便進(jìn)行開孔和動(dòng)火，所以其他的儀表，如：雙法蘭差壓計(jì)、超聲波液位計(jì)也不好進(jìn)行安裝和使用。差壓法測(cè)量是基于兩個(gè)壓力變送器進(jìn)行測(cè)量值相減而得出液位。容器下部的壓力計(jì)無(wú)法在罐體取壓，只能裝在罐底排污管或介質(zhì)排出口上，易造成堵塞或產(chǎn)生負(fù)壓，達(dá)不到精確測(cè)量的目的。所以，在使用西安定華電子有限公司生產(chǎn)的外測(cè)液位儀前，球罐的液位測(cè)量一直無(wú)法徹底解決。

下面簡(jiǎn)單介紹一下該儀表的有關(guān)情況：

一、 工作原理及性能

從容器壁外側(cè)檢測(cè)到的微小機(jī)械振動(dòng)波形的特性是由液體振動(dòng)特性和容器振動(dòng)特性決定的，此振動(dòng)波形經(jīng)定華公司專用算法處理后可以得到它的液位特征量y。液面高度H、y及液體溫度t之間有下述數(shù)學(xué)模型的表述關(guān)系：

H = f [ ( a + bt ) y ]

式中： a —— 液體特性系數(shù)

b —— 液體溫度系數(shù)

t —— 液體溫度

y —— 振動(dòng)波形的液位特征量

利用此原理，通過測(cè)量頭敏感器件檢測(cè)出容器壁上的微小振動(dòng)，再變?yōu)殡?a target="_blank">信號(hào)傳入儀表主機(jī)。在主機(jī)內(nèi)將信號(hào)變?yōu)閿?shù)字后送入CPU，使用定華公司的專業(yè)算法，計(jì)算出液面高度。

ELL—FI外測(cè)液位計(jì)主要性能指標(biāo)如下：

測(cè)量范圍： 0.2—30 m

精 度： 0.5%（0.2%，1%）

輸出信號(hào)： 隔離4—20 mA

供電要求： 24VDC / 10W

容器內(nèi)壓力： 無(wú)限制防

爆認(rèn)證等級(jí)：dⅡBT6

二、 特點(diǎn)及安裝

從2001年9月開始引入外測(cè)液位計(jì)，到2003年7月為止，共引入五臺(tái)，分別裝在V401B，V401A，V421和罐區(qū)兩臺(tái)，經(jīng)過三年使用，認(rèn)為該儀表比較適合在我廠使用，有以下三個(gè)特點(diǎn)：

1. 安裝方法較有特色。如圖，由于安裝在罐體外部，不需要破壞罐體結(jié)構(gòu)，使該表使用很安全，即在罐上不用開孔，也不需現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)火，只是用測(cè)量頭的磁鐵吸附在罐體上。安裝方便、無(wú)須動(dòng)火。

2. 安全、環(huán)保。由于在罐體外進(jìn)行測(cè)量，所以儀表和被測(cè)介質(zhì)不發(fā)生接觸，避免了被測(cè)介質(zhì)的腐蝕和被測(cè)介質(zhì)的跑冒滴漏，不存在環(huán)境污染問題，也沒有因電器元件打火引燃的問題。

3. 使用方便。由于儀表為全數(shù)字式，不使用強(qiáng)電，不存在儀表的機(jī)械摩擦運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)為數(shù)字顯示，模擬4—20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，可方便的和DCS接口。在電子元件和電路工作完全可靠的技術(shù)支持下，該儀表完全能長(zhǎng)周期穩(wěn)定工作，而且為全封閉（按鍵為磁性按鍵，用專用磁筆進(jìn)行操作），使其達(dá)到 dⅡBT6級(jí)防爆，WF1級(jí)防腐，IP54級(jí)防水，因而可以在我廠VCM罐區(qū)的環(huán)境下進(jìn)行工作。

三、安裝使用注意事項(xiàng)

1. 測(cè)量頭的安裝。因?yàn)樵撘何挥?jì)的測(cè)量頭和罐壁要保證緊密接觸，一旦出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，測(cè)量頭將不能正常工作。這將影響儀表的準(zhǔn)確性，原因是由于罐體的材質(zhì)較硬，球罐不可能進(jìn)行機(jī)械打磨，只能手工打磨，所以開始時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)達(dá)不到儀表安裝要求的光潔度，只有在接觸面達(dá)到較高的光潔度后，才能使測(cè)量頭正常工作。為求得儀表的最高準(zhǔn)確度，我們經(jīng)過反復(fù)打磨且周邊涂上硅油防止空氣中水分進(jìn)入接觸面，確保測(cè)量頭與罐壁嚴(yán)密接觸，使測(cè)量效果滿足需要。

2. 本儀表初時(shí)使用中a的確認(rèn)。本儀表的a值應(yīng)盡可能準(zhǔn)確描述，因?yàn)楸粶y(cè)介質(zhì)的所有物理特性均包含在a中，所以使用者應(yīng)在安裝時(shí)，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的所有物理特性計(jì)算出a值，并在使用中及時(shí)調(diào)試。針對(duì)這種情況，為了減少因a值計(jì)算不準(zhǔn)所造成的測(cè)量精度的不準(zhǔn)確，定華公司又推出它們的新產(chǎn)品——自校準(zhǔn)外測(cè)液位計(jì)。如圖2，它的測(cè)量原理是根據(jù)固定長(zhǎng)度反推出a值（液體特性系數(shù)），進(jìn)而根據(jù)a值算出較準(zhǔn)確的液位高度（精度高于0.2%）。

3. 應(yīng)重視盲區(qū)的設(shè)定：由于該儀表存在一定的實(shí)際盲區(qū)，所以當(dāng)實(shí)際液位低于儀表的實(shí)際盲區(qū)時(shí)，該表不能正常使用。根據(jù)我們的使用經(jīng)驗(yàn)，儀表的設(shè)定盲區(qū)應(yīng)略大于實(shí)際工作盲區(qū)為佳。我廠的實(shí)際情況是球罐，須經(jīng)常使液面低于實(shí)際盲區(qū)，屬于打滿放空式的使用。我們將盲區(qū)置于10%左右（以儀表規(guī)格所定），而當(dāng)缸液位低于10%時(shí)就進(jìn)入儀表實(shí)際盲區(qū)，這是儀表不能正常使用的區(qū)域，故只能等儀表出盲區(qū)時(shí)重新啟動(dòng)儀表。在進(jìn)入盲區(qū)時(shí)，缸液位測(cè)量應(yīng)輔以差壓式液位計(jì)測(cè)量。這種情況的存在，也是根據(jù)我廠球罐的“打滿放空”式的操作而為之。

該廠現(xiàn)使用的外測(cè)式振動(dòng)液位頭，根據(jù)儀表性能、使用中出現(xiàn)的問題及解決程度和現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)調(diào)整的情況進(jìn)行考慮后認(rèn)為：該表目前運(yùn)行的比較準(zhǔn)確、可靠，維護(hù)量比較小。出現(xiàn)了幾次問題，在廠方售后服務(wù)人員的幫助下能夠及時(shí)的解決。廠方售后服務(wù)人員基本做到隨叫隨到、認(rèn)真負(fù)責(zé)，進(jìn)行技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)，保證了該儀表的正常運(yùn)行。如果再?gòu)膬x表本身的自動(dòng)監(jiān)測(cè)性能上加以完善，將會(huì)更加提高該表的技術(shù)層次。

審核編輯黃宇