摘要：針對化工行業(yè)液氨儲罐液位測量儀表的應(yīng)用情況，重點對其幾種常用液位計的原理、選型、安裝、調(diào)試過程中應(yīng)注意的問題以及故障解決方法進(jìn)行比較分析，進(jìn)一步提高儀表技術(shù)人員對液位儀表選型、安裝及維護(hù)方面的能力，選擇性能優(yōu)良、測量準(zhǔn)確、安裝維護(hù)方便、滿足工藝需要的儀表設(shè)備。

目前，化工液氨儲罐液位的測量主要有雷達(dá)液位計、磁翻板液位計、雙法蘭差壓液位計及超聲波液位計等。由于液氨本身具有易燃、易爆、有毒的特性，因此，對液氨儲罐液位測量儀表的選型、安裝及調(diào)試顯得非常重要。下面對三種液位計的選型應(yīng)用作以比較分析。

1、液氨儲罐常用液位計檢測原理

1.1纜式導(dǎo)波雷達(dá)液位檢測

以LD51為例，該液位計是基于TOR（行程時間）原理的“俯視式”測量系統(tǒng)。對參考點至液氨表面間的距離進(jìn)行測量。高頻脈沖信號被發(fā)射至探頭，并沿探頭傳播。脈沖信號在液氨表面發(fā)生反射，反射信號被儀表接收，并被轉(zhuǎn)換成物位信息。此測量方法即為TOR法（時域反射法），其測量參考點至液氨表面間距離（D）與脈沖信號的運行時間（t）成比例關(guān)系：D=C·t/2，其中，C為光速。如圖1所示?？諛?biāo)高度（E）已知時，液位（L）的計算公式如下：L=E-D。

1.2磁翻板液位檢測

以UHZ側(cè)裝磁翻板液位計為例，其設(shè)計依據(jù)是磁性原理和浮子定律。液位計通過法蘭與液氨儲罐相連，當(dāng)被測容器中的液位升降時，翻板液位計腔體中的雙色柱狀磁性浮子通過磁場影響隨之升降，此時液位計面板雙色柱狀浮子的交界處即為液氨儲罐內(nèi)的實際液位。

1.3差壓變送器液位檢測

根據(jù)流體靜力學(xué)原理對液氨儲罐液位進(jìn)行檢測。如圖2所示。以固定高度HO的液層為例，如果液面高度不變，則HO液層的壓力也不變，當(dāng)液面升高時，隨著HO液層與液面之間的距離h增大，該液層的壓力也隨之增大。

當(dāng)差壓計一端接液相，另一端接氣相時，根據(jù)流體靜力學(xué)原理，有：

P+=hρg+P氣   （1）

P-=P氣   （2）

式中：P+---變送器正壓室的壓力；=

h---HO液相取壓口與液面之間的垂直距離；

ρ---液體介質(zhì)密度；

g---重力加速度；

P氣---儲罐內(nèi)氣體壓力。=

差壓法檢測液位，是將差壓變送器的高壓室（+）接口與HO液層面相連通，低壓室接口（-）與罐頂氣體空間相連通。通過高低壓室膜盒產(chǎn)生形變的程度與“+”、“-”壓室之間的壓力差值（即△P=P+-P-）測得差壓。由式（1）和（2）可知：

△P=P+-P-=hρg+P氣-P氣=hρg   （3）

由式（3）可知，差壓式液位計所感受到的壓差與液面高度h有關(guān)，從而消除掉氣體壓力P氣對檢測結(jié)果的影響，通常將這種消除干擾因素影響的作用稱為補(bǔ)償作用。

2、液位儀表安裝維護(hù)應(yīng)注意的問題

2.1纜式導(dǎo)波雷達(dá)液位計

合理安裝能確保儀表長期可靠而精確的測量。導(dǎo)波雷達(dá)液位計在安裝時要避開液氨進(jìn)口，以免產(chǎn)生虛假反射；傳感器不要安裝在液氨儲罐的中心處（否則傳感器收到的虛假回波會增強(qiáng)），也不能距離液氨儲罐壁很近。容器壁與纜式探頭間的距離，光滑金屬壁：大于50mm（2”）；纜式探頭末端與容器底間的安裝距離大于150mm（6in）；允許安裝短管的直徑≤150mm（6in），較大直徑的安裝短管會降低儀表的近距離測量能力；使用懸空安裝的纜式探頭時（探頭末端未固定在容器底部），在整個測量過程中，纜式探頭與容器內(nèi)部裝置間的距離不得小于300mm（12”）。但是，只要介質(zhì)的介電常數(shù)（DC）不小于1.8，探頭配重塊和容器底部的偶爾接觸不會對測量造成影響。氨水：介電常數(shù)（DC（εr））＞7。但纜式探頭的偏置量/零點受安裝位置的影響，可能會增大±12mm。在調(diào)試過程中，輸入修正（“物位修正”參數(shù)）可以對附加偏置量或零點進(jìn)行修正。

2.2磁翻板液位計

1）必須按要求安裝，便于觀測和檢修；周圍不能有導(dǎo)磁物質(zhì)接近，否則將無法正常工作；伴熱溫度要根據(jù)介質(zhì)情況而確定。

2）液氨儲罐液位測量氣液相開孔連接跨度大，因此液位計的安裝需要加裝中間連接法蘭，同時需做好固定支撐。

3）儀表調(diào)試時必須用磁鋼校正器在面板上先將雙色（一般為紅白兩色）磁柱設(shè)置成白色，然后打開氣相截止閥，*后打開液相截止閥，觀察液位是否正常。當(dāng)液位上升時磁柱由白色變?yōu)榧t色，液位下降時磁柱由紅色變?yōu)榘咨?/div>