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储油罐中石油的液位测量

储油罐中石油的液位测量 仪器032班:苏丹 指导老师:孙传友 一、引言 差压法测液位广泛地应用于生产过程,但在当被测液的密度随环境变化而变化的情况下,差压法测液位的误差很大,针对上述问题有人提出采用温度补偿法,但由于石油原油的组成成分复杂,各炼油厂提供的石油组分差异很大,甚至同厂不同批次的石油物性参数也不一致,因此采用温度补偿法有一定的难度。本文介绍的双差压法技术简单,可解决上述问题。 二、双差压法测液位的原理 图1 双差压法测液位原理图 在恒定液位H0下,差压 ———————————— (1) 在液位高度为H时,差压 ————————————(2) 联立(1)、(2)式可以得到双差压法原理所基于的公式 ————————————————(3) 三.测量框图 四.测量电路 1.△P/V转换 由于电容式差压传感器的两个差动电压c1和c2与差压存在这样的关系 ———————————————(4) 其中 a——的工作电压 T——的初始张力 d0——板的初始距离 将差动传感器接入如图2所示的电桥中 图2 变压器电桥 则有 ————————————————(5) 联立(4)、(5)可得 在恒定液位H0下, ——————————————(6) 在液位高度为H时, ——————————————(7) 由(6)、(7)两式可得 ————————————————(8) 从而可将(3)式中将求转化为求。 2.交流/直流转换 AD637是集成真有效值交/直流转换器,其输出电压为输入交流电压的有效值。 3. 除法器 其电路原理图如图3所示 图3 除法电路 Rp=R1//R2,是用来减小误差的。 由虚地有 而 其中K1为乘法器AD534L的比例系数。 从而有 —————————————(9) 设除法器的比例系数为 , 则 ———————————————(10) 联立(3)、(8)、(10)可以得到 ———————————————(11) 由(11)式可得到被测量液位H与除法器的输出信号U0成正比例关系。 五.测量方法的实现步骤 1.确定液面的有效测量范围 下限: 上限: 2.确定恒定液位值H0,用以测量密度变化,但如果H0选择过小,测量灵敏度会受影响,因而在满足的条件下选择较大的H0以便于改善测量灵敏度。 3.显示信号的转换 由上述的推导得到最终的液位表达式为 ,U0为除法器的输出信号。除法器输出信号至数字显示仪HSx,通过量程调整可以得到与实际液位一一对应的数字显示值。 六.结束语 液位测量中,因工况改变或环境影响引起被测介质密度的变化,应用普通的压差法测量液位会带来明显的误差,用双差压法避免了加入密度的计算,因而可以消除因密度变化所引起的误差。无论是常压容器还是受压容器,只要被测量的溶液为均匀液体即容器中液体处处密度相等,均可 采双差压法来测量液位。 参考文献: 1. 孙传友,孙晓斌。《感测技术基础》,电子工业出版社。 2. 康华光,陈大钦。《电子技术基础---模拟部分》,高等教育出版社。 3. 周平,吴明光,周春晖。《变密度条件下的液位测量》, 仪器仪表学报。 储 油 罐 中 石 油 的 液 位 测 量 作者:苏丹 班级:电信学院仪器032 指导老师:孙传友 日期:2006年5月1日 差压传感器1 差压传感器2 ΔP/V转换 ΔP/V转换 AD637 除法器 液位显示仪 AD637 UX2 定液位H0 液位H

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