超声波液位测量系统的应用

安装方式如下图,实现其自清洁的功能,避免小颗粒在检测器中的积累。

8)在安装中必须注意检测器上标明的介质流

动方向,按其箭头所示施工,切勿反装。

9)安装仪表的管道中必须保证充满介质,即做到满灌。

10)当管线进行吹扫、清洗时,所有的质量流量计必须从管线中拆下,用管代替之。待清扫工作结

束时再重新安装到位。

总之,质量流量计是一种新型仪表,具有其他流量计所无可比拟的优点。在各种大、中型工厂中正在被大量地应用。选型合理、口径计算正确是其选用的前提。但如果安装不正确,使贵重的仪表得不到很好地应用,不仅会给生产控制带来困难,而且浪费了购买流量计的资金,不能发挥它的优越性,还会使人对仪表本身性能产生误解,给质量流量计的应用和推广带来阻碍。为此,在工程应用中,正确地安装是我们决不可忽视的一大重要环节。

参　考　文　献

1　王卫东1一种新型直接质量流量计———M icro M otion 质量流量

计1炼油化工自动化,1990,1:27～34

超声波液位测量系统的应用

周淑云

(北京有机化工厂,100022)

摘要:介绍了罐区液位测量由吹气法改为超声波液位测量的原因以及超声波液位测量系统的配置、优点及实际应用注意事项。

关键词:罐区液位测量　超声波液位测量　换能器

1　改用超声波液位测量系统的原因

原我厂储罐区液位是用吹气(纯氮)法来进行

测量,单板机集中监测。因建设乙烯项目,原单板机所在控制室及所属生产装置拆除,若仍采用吹气法,就必须重新敷设氮气管线,施工难度大,费用也高。另一方面,在十几年前吹气法液位测量技术还属先进,基本能满足测量要求。但随着科学技术的不断发展,液位测量技术不断提高,吹气法测量精度低、维修量大等缺点日益显著。而且目前纯氮按平价为016664元/m 3,而需耗35m 3/h ,一年需花在吹气法测液位上的氮气费用约为20万元。故重新沿用吹气法既不经济、也不科学。

常见的液位测量方法是利用静压差原理,即可选用单法兰差压变送器作为液位测量一次表。但此法在实际中仍存在困难:

1)我厂罐区用来储存原料、中间产品及最终出售产品,任何时候储罐内都会有一定物料,即使大检修时也不例外。而若用单法兰差压变送器,就必须在罐壁下侧开孔、配保温伴管、动火等,因此不能满足施工条件。

2)罐区物料有醋酸、盐酸等高腐蚀性物料,对变送器的材质要求很高,变送器的价格也较贵。

3)因物料很难倒空,对于以后计量工作中周检计划的执行带来困难。

2　超声波液位测量系统的配置及其优点

经过多方面的咨询、调研、讨论,我们采用了MI LLTRONICS 公司超声波液位测量系统。 超声波液位测量系统的配置如图1所示。 超声波液位测量系统的优点如下:

1)把超声波换能器安装在罐顶的人孔盖上。因储罐为常压,可以把人孔盖御下来,在车间内按需要开孔、安装换能器,再回装入孔盖,克服了在现

收稿日期:1998—10—16

作者简介:周淑云　1992年毕业于北京服装学院自控系,分配到北京有机化工厂,现为仪表科主任工程师。

仪器仪表与应用

石　油　化　工　自　动　化,1999,3:69

AUT OM ATION IN PETRO 2CHE MICA L INDUSTRY

场不能动火的困难。通常超声波换能器为氟塑料

(还有更高材质)封装,有很强的抗腐蚀性。而且在发射超声波时,换能器表面弹跳抖动,使物料蒸气(如酸雾)、粉尘等不会积聚在换能器表面,因而使其在苛刻环境中也能可靠工作

。图1　超声波液位测量系统的配置

2)换能器通过同轴电缆接到罐场监测室内的10点控制显示电子单元,经过适当编程,显示相应储罐内物料的体积(m 3)数,方便了罐区操作工的工

作。

3)通过两芯屏敝电缆,用数据通讯方式进行远程通讯,把信号送到模拟输出单元,再把模拟信号送到调度室的30点记录仪,实时记录、显示,以供生产科协调、考核各生产车间之用。

我厂超声波液位系统1996年投用1套10点,1997年增至4套40点,在不中断工艺生产,不排空、倒空储罐物料的条件下,经安装、调试、投运后,一直能稳定精确测量,基本上做到了免维护,达到了预期效果。因此这是一个液位测量技术改造的成功例子。3　应用注意事项

针对安装调试过程中遇到的问题,总结了几点超声波液位系统在实际应用中应注意的事项。

1)超声波液位计的原理是:L =S -c

Δt /2,通过测量发射波与一次回波的时间差Δt ,乘以声速

c ,即为换能器到液面距离的两倍,故换能器到罐底的距离S 一定要准确。

2)在不同的介质(如甲醇气、醋酸气等)、不同的温度下,超声波的声速也不同。故最好选择带有温度补偿的超声波液位测量系统,并在安装调试时能输入对应介质的经验声速,或进行实际调校计算出声速。

3)不同的传输介质对超声波的吸收率不同,若传输介质对超声波的吸收率太高,可选用量程大一级的换能器,以保证全量程测量。

4)超声波换能器的发射面系采用有机塑料(如T eflon ,K ynar ,T efzel )或金属(如铝)封装,有机塑料对酸、碱介质有很好的耐腐蚀性,而对于某些有机溶剂反而不耐腐蚀。故在选型时一定要清楚传输介质对换能器的腐蚀裕度。

5)安装换能器一定要垂直对准液面,安装位置应避开加料口,离开罐壁要有一定距离,以防波束打到除液面以外的其他目标上,造成超声干扰太大或检测出虚假液位。

6)超声波换能器在发射波时,其波束都是圆锥状的,角度一般为6°～15°。因此,当需要保护套(或安装套)时,其内径应比换能器发射面外径足够大;或者保护套(或安装套)应不高于换能器发射面,以防波束打在套管壁上产生超声干扰,甚至无法正常检测出实际液位。

7)换能器到控制显示电子单元之间的连接一般用同轴电缆,且不应超过厂家规定的长度。同轴电缆敷设在起屏蔽作用的钢质电缆槽或穿线管内。电缆槽之间、穿线管之间或电缆槽与穿线管之间都必须接触良好并严格统一接地,以减少传输过程中的电气干扰。

(上接第21页)

x 1N ,1—

——塔底产品苯摩尔分数;x 2

1,3———塔顶产品乙苯摩尔分数;x 2N ,3———塔底产品乙苯摩尔分数;

上角标

i ———精馏塔序号;下角标i ,N ———塔板序号。

参　考　文　献

1　Darby M L ,White D C.On-line optim ization of com plex process units.

Chem.Eng.Progress.1988,84(10):51—59

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4　邵之江,张余岳,钱积新1面向方程联立求解的精馏塔模拟与

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07石油化工自动化 1999年