液位测量原理及方法.ppt

* 电容式液位计 电容式液位计利用液位高低变化影响电容器电容量大小的原理进行测量。 电容式液位计的结构形式很多，有平极板式、同心圆柱式等等。 它的适用范围非常广泛，对介质本身性质的要求不象其它方法那样严格，对导电介质和非导电介质都能测量，此外还能测量有倾斜晃动及高速运动的容器的液位。不仅可作液位控制器。还能用于连续测量。 * 检测原理 在液位的连续测量中，多用同心圆柱式电容器，如右图。同心圆柱式电容器的电容量： 式中： D、d——外电极内径和内电极外径 (m)； ε ——极板间介质介电常数(F/m)； L ——极板相互重叠的长度(m)。 液位变化引起等效介电常数变化，从而使电容器的电容量变化，这就是电容式液位计的检测原理。 图中：1-内电极；2-外电极 。 * 磁电法 利用磁电转换原理进行液位测量的磁致伸缩液位计是近年来推出的新产品。 磁致伸缩液位计 原理图 * 常用油罐液位计的性能特点及选用 中间罐仅对液位、温度和压力（带压储罐）等参数进行监测，以防止油罐发生冒顶、抽真空等事故，并不需要交接监控计量； 对贸易罐内介质的液位、温度、密度、体积、质量则必须经常监测和计量，且精度要求很高。 * 几种常见液位计性能比较 液位计 液位测量 温度测量 密度测量 界位测量 体积测量 质量测量 安装情况 价格费用 钢带 误差小 重要 无法测量 无法 误差小 取决于温度、密度 复杂 低 伺服 精度高 重要 误差大 误差小 误差小 取决于温度、密度 简单 比较高 雷达 精度高 重要 无法测量 无法 误差小 精度高 简单 高 静压 误差小 不重要 误差小 无法 误差大 取决于温度、密度 复杂 比较高 磁致 精度高 重要 无法测量 精度高 误差小 取决于温度、密度 复杂 高 声波 精度高 不重要 无法测量 无法 误差小 取决于温度、密度 复杂 高 * 液位计对不同介质的适用情况 液位计 轻油 原油 重油 沥青 液化气 腐蚀性介质 浮子钢带 好 好 好 差 差 差 伺服 好 好 一般 差 好 差 雷达 好 好 好 好 好 好 静压 好 好 一般 差 一般 好 磁致 好 好 好 差 好 好 声波 好 好 好 好 好 好 * 选用液位计的原则 （1）油罐容积 对大型罐（10000~100000m3）及比较大液化气罐可选用性能较高液位计，中小罐可选用一般液位计； （2）油罐用途 贸易罐应选用高精度液位计，中间罐可用一般液位计； （3）介质特性 储存粘度大的介质（如重油）时，应尽量采用与被测介质不接触或少接触类型的液位计，如雷达式、超声波式和磁致式液位计，轻油可采用一般液位计； （4）用户实际需要 如果用户要求计量精度高而投资限制少，可以采用性能好的液位计，一般情况下，老罐区改造或更新可结合原有液位计使用维护情况考虑选型，尽量统一选型。 * 油气储运自动化液位测量 * 液位测量必要性 在油气储运过程中，精确测定储油大罐中的液位高度，是正确计算储油量、确定库存、计算输量的重要措施。 在油气生产中，特别是在油气集输储运系统中，石油、天然气与伴生污水要在各种生产设备和罐器中分离、存储与处理，物位的测量与控制，对于保证正常生产和设备安全是至关重要的，否则会产生重大的事故。 例如油罐液位测量控制不好，会出现抽空或溢油“冒顶”事故；油气分离器液位偏高或偏低会出现“跑油”、“窜气”事故，严重影响后序设备的生产和安全； 电脱水器中油水界面高了会破坏电场．低了会使放水中带油，影响生产。 * 物位的基本概念 物位——指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒物的料位和两种不同液体介质分界面的总称。 液位——容器中的液体介质的高低 料位——容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 界位——两种不溶液体介质的分界面的高低 * 检测方法的分类 按测量方式可以分为连续测量和定点测量。 按其工作原理可分为下列几种类型： (1) 直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。 (2) 浮力式 它根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒（或称沉筒）的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。前者称为恒浮力式，后者称为变浮力式。 (3) 差压式（静压式） 它根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静（差）压力的变化的原理测量物位。 (4) 电气式 它根据把物位变化转换成各种电量变化的原理来测量物位。 (5) 核辐射式 它根据同位素射线的核辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度变化而变化的原理来测量液位。 (6) 声学式 它根据物位变化引起声阻抗和反射距离变化来测量物位 * 直接测量法 直接测量是一种最为简单、直观的测量方法，它是利用连通器的原理，将容