工業(yè)過程中正在轉(zhuǎn)型的液位測量技術(shù)
返回列表發(fā)布日期：2019-02-15 11:26:35 |
由于先進(jìn)的自動化處理系統(tǒng)的需求，更嚴(yán)格的過程控制和嚴(yán)格的法規(guī)要求，對精確可靠的液位測量系統(tǒng)的需求不斷增加。
視鏡是工業(yè)環(huán)境中最古老，最簡單的液位測量技術(shù)。
由于手動測量，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)致對人員，環(huán)境危害和/或甚至火災(zāi)/爆炸的危險。如果存在密封件，它們可能導(dǎo)致積聚或泄漏，妨礙視線。
毫無疑問，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。
一些其他水平測量方法基于比重，這是通常用于感測水平表面的物理特性。這些裝置由一個簡單的浮子組成，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。液位測量基于靜水壓頭測量。
在涉及更復(fù)雜的物理原理的場景中，使用了使用計算機(jī)執(zhí)行計算的更先進(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。來自換能器的各種格式的輸出信號是模擬電壓，電流回路和數(shù)字信號。雖然模擬電壓的設(shè)置和記錄很簡單，但它們受到嚴(yán)重干擾和噪聲問題的影響。
4-20 mA電流回路是最古老，最簡單的工業(yè)通信形式，也是目前最常見的輸出機(jī)制。通過電流回路的信號可以在更長的距離上傳輸，并且降級最小。
最強(qiáng)大的數(shù)字信號格式基于Hart，Honeywell DE，F(xiàn)oundation Fieldbus，Profibus和RS-232等協(xié)議。但是，RS-232等舊協(xié)議僅對短距離有效。最新的發(fā)射機(jī)信號具有無線功能，可以在很長的距離內(nèi)進(jìn)行信號傳輸而不會出現(xiàn)任何降級。
玻璃液位計
玻璃儀表已經(jīng)使用了2個多世紀(jì)，現(xiàn)在有多種設(shè)計可供選擇，包括鎧裝和非鎧裝形式。它們是最簡單的液位測量方法。他們的設(shè)計提供的清晰可見性是他們最大的優(yōu)勢，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浮子定位，讀取浮子仍然會產(chǎn)生問題。
早期浮動系統(tǒng)中使用滑輪，帶子，電纜和齒輪等機(jī)械部件來記錄水平。目前，裝有磁鐵的浮子更受歡迎。早期浮動系統(tǒng)提供的液位測量是通過多個簧片開關(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)磁性液位計就是視鏡的合適替代品。盡管它們類似于浮動裝置，但液體表面水平的通信是磁性發(fā)生的。在這種情況下，浮子是一組堅固的永磁體，它們在輔助柱中移動，輔助柱通過兩個過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，液位由磁化梭子或隨其移動的條形圖表示，顯示浮子的位置，從而指示液位。
為了使這項技術(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)計針對大量浮子材料和所測量流體的比重進(jìn)行了優(yōu)化，無論是丙烷，油，酸，水，丁烷還是兩種流體之間的界面。
磁性液位計能夠承受高壓，高溫和腐蝕性液體。對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，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，最簡單的液位測量技術(shù)。
由于手動測量，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)致對人員，環(huán)境危害和/或甚至火災(zāi)/爆炸的危險。如果存在密封件，它們可能導(dǎo)致積聚或泄漏，妨礙視線。
毫無疑問，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。
一些其他水平測量方法基于比重，這是通常用于感測水平表面的物理特性。這些裝置由一個簡單的浮子組成，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。液位測量基于靜水壓頭測量。
在涉及更復(fù)雜的物理原理的場景中，使用了使用計算機(jī)執(zhí)行計算的更先進(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。來自換能器的各種格式的輸出信號是模擬電壓，電流回路和數(shù)字信號。雖然模擬電壓的設(shè)置和記錄很簡單，但它們受到嚴(yán)重干擾和噪聲問題的影響。
4-20 mA電流回路是最古老，最簡單的工業(yè)通信形式，也是目前最常見的輸出機(jī)制。通過電流回路的信號可以在更長的距離上傳輸，并且降級最小。
最強(qiáng)大的數(shù)字信號格式基于Hart，Honeywell DE，F(xiàn)oundation Fieldbus，Profibus和RS-232等協(xié)議。但是，RS-232等舊協(xié)議僅對短距離有效。最新的發(fā)射機(jī)信號具有無線功能，可以在很長的距離內(nèi)進(jìn)行信號傳輸而不會出現(xiàn)任何降級。
玻璃液位計
玻璃儀表已經(jīng)使用了2個多世紀(jì)，現(xiàn)在有多種設(shè)計可供選擇，包括鎧裝和非鎧裝形式。它們是最簡單的液位測量方法。他們的設(shè)計提供的清晰可見性是他們最大的優(yōu)勢，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浮子定位，讀取浮子仍然會產(chǎn)生問題。
早期浮動系統(tǒng)中使用滑輪，帶子，電纜和齒輪等機(jī)械部件來記錄水平。目前，裝有磁鐵的浮子更受歡迎。早期浮動系統(tǒng)提供的液位測量是通過多個簧片開關(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)磁性液位計就是視鏡的合適替代品。盡管它們類似于浮動裝置，但液體表面水平的通信是磁性發(fā)生的。在這種情況下，浮子是一組堅固的永磁體，它們在輔助柱中移動，輔助柱通過兩個過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，液位由磁化梭子或隨其移動的條形圖表示，顯示浮子的位置，從而指示液位。
為了使這項技術(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)計針對大量浮子材料和所測量流體的比重進(jìn)行了優(yōu)化，無論是丙烷，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，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。
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