在石油化工、制藥、食品加工等眾多核心工業領域,密閉容器內存儲的液體物料是生產命脈。然而,傳統接觸式液位測量方式(如浮子、導波雷達直接接觸介質)在面臨高壓、強腐蝕、劇毒、高純度或無菌要求時,常顯得力不從心,甚至成為安全隱患與污染源頭。此時,非接觸測量技術憑借其獨特優勢,成為密閉容器液位監控的理想解決方案。
非接觸測量技術的核心在于:無需穿透容器壁或直接接觸被測介質,即可實現液位高度的精準探測。這主要依賴各類先進傳感原理:
雷達液位計(高頻/調頻連續波):
原理: 通過天線向液面發射高頻電磁波,接收其反射回波。通過精確計算電磁波往返時間確定液位距離。
優勢: 精度高,幾乎不受介質密度、溫度、壓力、蒸汽、粉塵影響,適用于極寬溫度壓力范圍、大型儲罐和復雜工況。
密閉應用: 是大型密閉原油、成品油儲罐,化工原料儲罐的首選。高頻雷達(如78GHz)波束角更窄,抗干擾能力更強,尤其適用于帶攪拌或有內部結構的容器。
超聲波液位計:
原理: 傳感器發出超聲波脈沖,聲波到達液面反射回來,傳感器接收回波并計算時間差換算出液位。
優勢: 安裝簡單,成本相對較低,適用于大量程測量。
密閉應用: 常用于水處理、廢水池、部分密閉的原料儲罐(如非強腐蝕、非極度高溫高壓、蒸汽粉塵影響小的環境)。
外貼式液位計(聲吶/超聲波原理的特殊應用):
原理: 將一對傳感器(發射與接收)緊密貼合在容器外壁底部兩側。利用容器壁和液體作為聲波傳導介質。測量聲波在容器壁-液體-容器壁路徑中的傳播時間變化來計算液位。
優勢: 真正的完全非侵入式,不開孔、不動火、不接觸介質,安全等級最高。特別適合劇毒、強腐蝕、極度高純、無菌、高壓或已建成無法開孔的密閉容器。
密閉應用: 液化天然氣(LNG)儲罐、液氯/液氨球罐、火箭燃料儲罐、無菌生物反應器、高純化學品儲罐等對安全與純凈要求嚴苛的場景。
為何密閉容器液位非接觸測量是剛需?
極致安全: 避免因開孔、法蘭連接點帶來的潛在泄漏風險,尤其對易燃易爆、劇毒、高壓介質至關重要。外測式更是將風險降至零。
保障純凈: 杜絕測量部件對食品、藥品、高純化學品的污染風險,滿足GMP、FDA等嚴苛規范。傳感器不接觸介質,無清洗死角。
維護簡便: 非接觸儀表通常安裝于容器外部或頂部,標定、檢修、更換無需清罐或停產,大幅降低維護成本與風險。
應對復雜工況: 輕松應對強腐蝕、高粘度、易結晶、含懸浮物等接觸式儀表難以處理的棘手介質。
高精度與可靠性: 現代雷達等技術提供穩定、精準的連續測量,為過程控制與庫存管理提供可靠數據。
應用場景無處不在:
石化能源: 大型密閉原油/成品油儲罐、液化氣(LPG/LNG)球罐、乙烯丙烯等原料罐。
化學工業: 強酸(硫酸、鹽酸)、強堿(液堿)、有機溶劑、單體等腐蝕性或危險性液體儲罐。
制藥生物: 無菌原料藥儲罐、生物反應器、疫苗制劑罐、純化水罐。
食品飲料: 酒類發酵罐、食用油儲罐、果汁原漿罐、牛奶暫存罐。
電力: 大型鍋爐汽包水位監測(高溫高壓)。
選擇關鍵考量因素:
介質特性: 介電常數(影響雷達)、蒸汽/粉塵(影響超聲波/雷達)、腐蝕性、泡沫等。
過程條件: 溫度范圍、壓力范圍、是否有攪拌或內部結構。
容器特性: 尺寸、形狀、材質、壁厚(影響外測式)、安裝位置(頂部/側面)。
測量要求: 精度、分辨率、刷新速率、信號輸出需求。
安全認證: 防爆要求(如石化)、衛生認證(如食品制藥)。
在化工、石油、食品醫藥等工業領域,密閉容器的液位監測是保障生產安全與效率的關鍵環節。傳統接觸式測量方法因易受介質腐蝕、高溫高壓環境限制,逐漸難以滿足復雜工況需求。密閉容器液位非接觸測量技術憑借其高精度、強適應性、零接觸風險等優勢,成為現代工業自動化升級的核心方向。