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液位傳感器如何選擇

時間:2010/9/8閱讀:3106
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選擇合適的液位傳感技術(shù)要從分析實際應(yīng)用環(huán)境開始。

  測量容器中液體或固體物質(zhì)的量一直以來都是過程儀器儀表zui基本的功能之一。通常我們所謂的測量罐內(nèi)液位,其實在大多數(shù)情況下所需的信息是體積,真正需要了解液位的情況非常少。和流量測量一樣,液位測量技術(shù)的原理極其豐富。在本文中,我們將僅對那些提供電子數(shù)據(jù)采集、同時已經(jīng)被多個制造商支持的技術(shù),進(jìn)行一個簡單的介紹,而不是全面討論。
  選擇液位傳感器要從了解該流程的特定需求及其應(yīng)用環(huán)境的限制條件開始。液位測量是“連續(xù)式”,或是“觸點液位式(離散式)”的,前者的結(jié)果顯示液位在罐內(nèi)的什么位置,而后者的結(jié)果顯示它是否在設(shè)定點以上或以下。如果工藝上需要某給定儲罐中的100加侖液體,那我們只需要知道它已經(jīng)超過100加侖就足夠了,而根本不用去關(guān)心具體超過多少。同樣的,我們一般還會需要一個液位低報警以防罐子被抽空,以及一個高報警防止它溢出。
  選擇*測量技術(shù)從了解該過程工藝的需要開始從分析開始選擇測量方法應(yīng)該從對測量過程和你所需信息的分析開始:測量的對象什么?測量固體物質(zhì)具有相當(dāng)?shù)碾y度,因為粉末狀和顆粒狀物體會在容器內(nèi)漂浮,從而覆蓋內(nèi)表層或在靠近出口點處造成“鼠洞”現(xiàn)象。限于技術(shù)原因,這些因素很可能造成不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)測量。相對規(guī)矩的液體比較容易處理,然而漿料及固體物質(zhì)含量也可能會導(dǎo)致上述問題的發(fā)生。此外,泡沫、振蕩,甚至粉塵都可能欺騙反射測量,而電介質(zhì)的特性也會影響電容式傳感器。
  測量的精度如何?這通常僅僅影響到連續(xù)測量,但要根椐容器的大小而定。非常(±<1%)的測量是可能達(dá)到的,但成本會很昂貴。通常對一個大容器進(jìn)行大范圍的測量時很少需要非常的讀數(shù)。
需要接觸被測物嗎?很多方法都需要進(jìn)入容器內(nèi)并且與被測物相接觸。當(dāng)然也有些方法不需要這樣。
是否需要并可能穿透罐壁或者直接在罐內(nèi)?有些方法根本不需要穿透罐體。不過如果被測物非常敏感,或者如果罐處于高壓狀態(tài)下,罐體穿透可能是個不錯的選擇。如果要求測量已有罐體且該罐沒有合適的艙口,改裝就不可避免了。
  如果體積是zui終目標(biāo),所有內(nèi)部尺寸必須充分被量化,如扣除擋板、槳、熱交換器等。的液位讀數(shù)并不能修正不的尺寸。
選擇技術(shù)
  確定罐內(nèi)含量zui簡單和zui可靠的方法之一是稱重。這種方法是*給出實際質(zhì)量讀數(shù)而不需依靠罐內(nèi)尺寸的方法。置于罐下的負(fù)載單元能夠減去空機(jī)重量后確定其含量。這項工作適合任何類型的含量。如果沒有來自管道或其它連接的干擾,該方法可以非常。實際操作中不同尺寸的容器會有不同的限制,但這種顯而易見的辦法不應(yīng)被忽略。
  如果這種方法被證實不可行,那么其它任何方法都會將事情變得更為復(fù)雜,而是否可行也取決于各種限制和需求的綜合考慮。
   選擇液位傳感技術(shù)zui大的決定因素是罐內(nèi)儲存的物質(zhì),也就是被測量物。為了本次討論,我們定義液體為能形成穩(wěn)定水平面并通過管道流入流出的物質(zhì)。固體可能有一定的流動性,但不一定會形成穩(wěn)定的表面,也不會溢出罐體。粘稠或含有較重固體物質(zhì)的液體,其性狀可能表現(xiàn)更像是固體物質(zhì)。
以下是液位測量技術(shù)的綱要,以及與專欄中推薦的應(yīng)用方法的比較。注意:連續(xù)式測量可以被用來實現(xiàn)觸點式液位的功能,而多觸點式液位測量也可以一定程度上提供有效的連續(xù)數(shù)據(jù),雖然稱不上。當(dāng)然,應(yīng)用專欄和以下技術(shù)介紹都不可能涵蓋全部現(xiàn)狀。有些實用方法沒有一種介紹提到過,而任何一個常規(guī)說明中都可能會有例外。
機(jī)電解決方案
  這些方案有一個共同要素,即各種類型的可移動部件,可能是在液體表面的浮標(biāo),也可能是必須穿越被測量物的裝置。
  浮標(biāo)—只要液體中沒有什么可能干擾浮標(biāo)運(yùn)動的雜質(zhì),利用浮標(biāo)是一種簡單可靠的液位測量方法。許多閥門、開關(guān)和編碼器由浮標(biāo)啟動,它能提供小范圍的觸點式液位或連續(xù)讀數(shù)。
一些*的連續(xù)測量浮標(biāo)設(shè)計利用了磁致伸縮傳感技術(shù)。浮標(biāo)是環(huán)形的,可卡在波導(dǎo)管外面。該波導(dǎo)管可以長達(dá)50英尺(15米),所以只有較大的罐才能使用。浮標(biāo)中含有可中斷一個電子脈沖傳送到波導(dǎo)的永磁。該儀器可以測量中斷點,并具有相當(dāng)好的精度和可重復(fù)性,通常<±.001in。一旦完成安裝并設(shè)定,無需額外標(biāo)定要求。

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