摘要：文章介紹了磁致伸縮液位計基本工作原理、組成及主要性能參數，結合具體的應用案例闡述了磁致伸縮液位計特點(diǎn)，并對罐區儲罐液位檢測常用的各種方法進(jìn)行比較，指出了磁致伸縮液位計的優(yōu)勢。

 

1　概述

         儲罐是煉油廠(chǎng)、油庫、戰略?xún)�備庫、化工品倉儲及石化企業(yè)庫區儲存設備，通過(guò)對庫區儲罐介質(zhì)液位的精que測量，進(jìn)而計算介質(zhì)的體積量及質(zhì)量?jì)α�，液位監管系統是由管控系統、監測系統、報警系統、數據管理系統等組成，可以輕松實(shí)現對整個(gè)庫區儲罐的液位監測、控制、報警和數據統計等工作，有效地節約人力、物力、財力，從而提高客戶(hù)的經(jīng)濟效益和現場(chǎng)安全性。因此，在罐區儲罐液位測量過(guò)程中，儀表的準確性、響應速度和可靠性等參數格外重要，現對磁致伸縮液位計在罐區儲罐液位測量進(jìn)行詳細介紹。

 

2　磁致伸縮液位計基本工作原理及組成

2.1　基本工作原理

         主要是利用磁致伸縮的物理特性進(jìn)行測量，不受介質(zhì)的介電常數、溫度或壓力變化的影響。如圖1所示，在非磁性傳感管的內部有一根拉緊的磁致伸縮線(xiàn)1，電路單元沿磁致伸縮線(xiàn)發(fā)射電流脈沖2，從而在磁致伸縮線(xiàn)周?chē)�產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形的磁場(chǎng)3，液位浮子內有一組永久磁鋼4，它們本身的磁場(chǎng)使磁致伸縮線(xiàn)沿軸向磁化。當電流磁場(chǎng)和磁鐵磁場(chǎng)疊加，浮子位置的磁致伸縮伸縮線(xiàn)將產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)扭力5，同時(shí)產(chǎn)生返回脈沖，該脈沖沿磁致伸縮線(xiàn)向兩端傳送，一端傳向傳感管的頂端，另一端傳向傳感管的底部。其中向頂端返回的脈沖波會(huì )被變送器電子單元所接收。由于脈沖波的傳播速度是恒定值，電子單元只需通過(guò)起始脈沖和返回脈沖的時(shí)間差就可以計算出浮子中磁鋼的位置，從而得到精que的液位。

2.2　產(chǎn)品組成

         電子表頭：表頭是磁致伸縮的核心系統，主要由電子模塊和電路板組成，電路板與磁致伸縮傳感器相連接。磁致伸縮表頭結構上可以分為單腔室和雙腔室兩種，表殼材質(zhì)標準為壓鑄鋁外殼（外觀(guān)烤漆），還可根據工況需要特殊定制不銹鋼和聚碳酸酯表頭。探桿組件：探桿組件主要包括探桿、傳感器、浮子；探桿內裝有磁致伸縮線(xiàn)，與傳感器相連，探桿上串有永久磁性浮子液位計，反應液面/界面的位置。360度全方位感應信號設計，高信噪比，比值≥30:1，能量轉換年衰減量≤0.1%。浮子：軍工級磁性材料，磁力線(xiàn)與浸沒(méi)線(xiàn)一致，保證指示液位真實(shí)，長(cháng)期使用不消磁，高強度磁鋼，360度環(huán)磁設計，高強充磁技術(shù)。

 

3　磁致伸縮液位計性能特點(diǎn)

         •  多功能：可以單好測量液面界面，也可以同時(shí)測量液面和界面。

         •  高精度：測量精度高達±0.5mm或0.01%滿(mǎn)量程。

         •  免維護：核心元件不與過(guò)程介質(zhì)接觸，wuxu定期維護。

         •  免標定：智能化設計，參數自動(dòng)存儲，wuxu實(shí)物標定。

         •  易安裝：安裝方便。

         •  高安全：Ex ia IIC T4、Ex d IIC T6防爆等級和IP68防護等級。

         •  易調試：模塊化結構，三個(gè)標準按鍵，輕松操作，wuxu其它輔助設備。

         •  低功耗：兩線(xiàn)制4～20mA帶HART輸出，24VDC回路供電，帶一體式LCD 顯示。

         •  便于自動(dòng)化管理：兩線(xiàn)制4～20mA帶HART的標準電流信號或RS-485數字信號接口，可直接接入PLC、DCS系統或其它計算機管理系統，便于微機對信號進(jìn)行處理。

 

4　磁致伸縮液位計在罐區儲罐中的應用

4.1　目前關(guān)于罐區儲罐液位常用檢測方法的比較如表1所示。

4.2　磁致伸縮液位計在罐區儲罐的應用案例

         （1）某化工裝置罐區液氨儲罐，由于液氨揮發(fā)性較大，儲罐測量范圍很大，具有較高測量難度，采用的是磁致伸縮液位計測量，至今運行6年，運行一直很穩定。

         （2）2011年某成品油庫的汽油儲罐的液位測量是雷達液位計，投運一段時(shí)間時(shí)發(fā)現汽油儲罐的液位測量經(jīng)常出現波動(dòng)，計量不準確，后經(jīng)換成磁致伸縮液位計測量，至今運行5年，運行一直很穩定，測量數據也特別準確。

         （3）對于大庫區的儲罐，要求測量介質(zhì)的液位及罐內介質(zhì)的多點(diǎn)溫度，僅一個(gè)磁致伸縮液位計就能實(shí)現多功能測量，只需在儲罐上開(kāi)一個(gè)口。2013年某成品油庫儲罐的液位及五點(diǎn)溫度測量采用的是一體式磁致伸縮液位計，至今運行3年，運行穩定，測量精度高。

 

5　結束語(yǔ)

         磁致伸縮液位計，大大減輕了儀表維護量，儀表精度滿(mǎn)足工藝測量要求；無(wú)須擔心由于儀表的原因造成儲罐的“冒罐”現象甚至會(huì )造成系統停車(chē)；安裝方便、維護簡(jiǎn)單、操作容易。隨著(zhù)人們對環(huán)保意識的加強，經(jīng)濟突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這種儀表會(huì )越來(lái)越受到用戶(hù)的青睞，尤其在罐區儲罐復位測量應用中。