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    工业硝酸铵溶液贮罐液位测量中对于液位计的选型分析(上)

    发表时间:2017-04-19   点击次数:  技术支持:15601403222
       硝酸铵溶液是一种生产炸药的原料,储存要求较为严格,贮罐的液位测量为贮罐内硝酸铵溶液的分层保温、余料监测、生产投料提供了液位数据。由于硝酸铵澄澈具有腐蚀性和易结晶的特点,如果经过长时间的不保温和不搅拌的情况,采用插入式压力液位变送器则会产生在贮罐底的 严重结晶现象,隔离膜片也常常会被结晶体抱死,即便是后来长时间的保温仍未能正常工作,给生产监控以及槽罐车的正常卸料造成了影响,在影响工艺生产的同时也大大增加了仪表的维护工作。。因此,笔者通过对现有液位测量技术的对比,寻找一种有效的硝酸铵溶液液位测量应用方法,尽量减少因液位测量不真实而对硝酸铵溶液应用系统造成的影响。针对这一问题,通过对比几种液位仪在硝酸铵溶液贮罐中的使用情况,总结出一种适合测量硝酸铵溶液贮罐液位的磁致伸缩式液位仪,并应用于上杭新建硝酸铵溶液贮罐的液位测量。
      
      1.1压力变送式液位仪
    001
      常用的硝酸铵贮罐多采用压力式液位变送器,它是一种直接测量液体压力,通过信号转换输出的液位变送器。
      插人式变送器的压力隔离膜片直接与被测
    介质接触,连通入高压室;低压室压力采用大气压或真空,作用在S元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离膜片和元件内的填
    充液传送到测量膜片两侧。压力式液位测量原理图如图1所示,当贮罐内有硝酸铵溶液时,隔离膜片受其液面压力,由变送器输出电流信号。根据流体静力学原理,换算出液位或物料重量信息。
      
      优点:工业压力式液位变送器的技术成熟,广泛应用于工艺领域。转换精度高,通过隔离膜片,能测量较高温度的液体。
      缺点:压力式液位变送器因其测量原理,必须安装在贮罐底部。一旦硝酸铵溶液的温度下降,溶液C罐底部出现大量结晶。硝酸铵溶液结晶后,插人的隔离膜片被硝酸铵结晶包裹,受到结晶晶体的应力,出现压力超量程的情况,不能真实反映出硝酸铵贮罐的液位情况。同时硝酸铵溶液底部结晶不易溶化,为生产投料及安全控制带来了不少的麻烦。
      L 2磁性浮子液位仪
      硝酸铵溶液生产企业里多数使用磁性浮子液位计,液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成,如图2所示。

    002
      
      当被测容器中的液位升降时,液位计本体管中的磁性浮子也随之升降,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器,驱动红、白翻柱翻转180°,当液位上升时翻柱由白色转变为红色,当液位下降
    时翻柱由红色转变为白色,指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度,从而实现液位清晰的指示。当加上磁性行程开关后,可转换为位置量测量信号,用以输出标准电信号,供控制系统使用。
      优点:测量直接可观,且价格便宜。
      缺点:安装较复杂,需加装连通管,上下法兰面要求在同一垂直平面内,液位计下端应略高于罐体下法兰口。应用于硝酸铵贮罐,因磁翻转液位计需通过连通容器将被测介质导引入,一旦硝酸铵溶液结
    晶将不能导通测量室内的液位。因此,不适用于硝酸铵溶液忙罐。
      
      1.3超声波液位仪
      超声波液位仪(见图3)工作原理是由超声波换能器(探头)发出高频脉冲声波,遇到被测物位(物料)表面被反射折回,反射回波被换能器接收转换成电信号。
      声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比。声波传输距离与声速和声传输时间的关系可用公式表亦:
      S=c • T/2
       (1)式中,s为声波传输距离;c为声速;r为声波传输时间。
      探头部分发射出超声波,然后被液面反射,探头部分再接收,通过信号处理,超声波变送器输出标准电信号给控制系统。
      优点:由于超声波液位仪在测量物位时,与被测介质不接触,同时为全密闭防腐结构,因此对于黏稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量,效果佳。工作可靠,在恶劣的工作环境中仍能正常
    使用。安装简便,可在罐顶直接拆装。使用周期长,免维护。
      缺点:由于温度对声速具有影响,所以测得的液位也受到温度影响。并且硝酸铵溶液贮罐内温度较高,贮罐罐顶温度低,硝酸铵受冷容易凝结在仪表的发射头及接收头处,影响仪表的正常测量。
     
    003

     1.4雷达液位仪
      雷达液位仪与超声波液位仪原理相似,是通过雷达技术的应用来实现液位测量功能的一种新型的液位仪表。通过发射能量极低的极短微波脉冲信号,配合天线系统对反射回信号的接收,实现判断液面高度的目的。
      缺点:同样因探头安装在贮罐顶部,容易被硝酸铵结晶包裹,影响仪表的正常测量。
    (未完,见下篇)
     

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