液位測量是工業生產中的一項重要技術,涉及到各種液體和固體的儲存、輸送、加工等過程。液位測量的方法有很多,其中非接觸式液位測量具有安全、可靠、方便等優點,逐漸成為主流的測量方式。本文將以同軸導播雷達物位計和外貼式液位計為例,介紹它們的工作原理、優缺點和應用場景。
同軸導播雷達物位計
同軸導播雷達物位計是利用導波原理來測量液位的儀器,它的探頭是一根同軸導波管,沿導波管發射和接收微波脈沖,根據脈沖的行程時間來計算液位。同軸導播雷達物位計的測量原理。
同軸導播雷達物位計具有以下優點:
- 測量精度高,抗干擾能力強,適用于高溫、高壓、腐蝕性、粘稠性等復雜條件下的物位測量。
- 可以測量液體和固體的物位,也可以測量界面和容積。
- 可以在簡單儲罐中,在腐蝕性介質中或嚴重粉塵應用中測量。
- 調試簡單、無故障操作方式,節省時間和成本。
同軸導播雷達物位計也存在以下缺點:
- 安裝要求較高,需要垂直安裝在儲罐上,導波管內徑、壁厚、平衡孔等參數有嚴格規定,還需要安裝反射板和校驗環。
- 價格較高,一般在幾千元到幾萬元不等。
- 對介質的介電常數有一定要求,介電常數過低或過高都會影響測量效果。
同軸導播雷達物位計適用于以下場景:
- 煤炭行業,可以用于測量煤倉、煤粉倉、煤泥池等物位,避免粉塵干擾和堵塞。
- 鋼鐵行業,可以用于測量高爐、轉爐、電爐等的物位,耐高溫、高壓和強電磁干擾。
- 冶金行業,可以用于測量鋁液、銅液、鋅液等的物位,耐高溫、高壓和強腐蝕。
- 水泥行業,可以用于測量水泥倉、石灰倉、石粉倉等的物位,避免粉塵干擾和堵塞。
- 電力行業,可以用于測量鍋爐水位、汽包水位、凝汽器水位等,耐高溫、高壓和強電磁干擾。
- 半導體行業,可以用于測量各種化學品的物位,如硅酸鹽、硫酸鹽、氫氟酸等,耐強腐蝕和低介電常數。
- 水利行業,可以用于測量河流、湖泊、水庫等的水位,避免波動干擾和漂浮物影響。
- 環保行業,可以用于測量污水處理廠的污泥池、沉淀池、曝氣池等的物位,避免泡沫干擾和結垢影響。
- 煤化工行業,可以用于測量合成氨裝置的氨罐、尿素裝置的尿素罐等的物位,耐高溫、高壓和強腐蝕。
- 石油化工行業,可以用于測量儲罐區的原油罐、成品油罐等的物位,避免揮發性氣體干擾和靜電影響。
外貼式液位計
外貼式液位計是利用超聲波測距原理來測量液位的儀器,它的探頭是一個聲吶傳感器,安裝在容器底部的外壁處,發射和接收超聲波信號,根據信號的行程時間來計算液位。外貼式液位計的測量原理
外貼式液位計具有以下優點:
- 安裝方便,不需對被測容器開孔,不影響生產,適用于易燃易爆有毒等危險介質、強酸、強堿及各種純凈液體的液位測量。
- 采用領先的數字信號處理技術,避免了容器壁厚的影響,實現了對密閉容器內液位高度的真正非接觸罐外測量。
- 采用兩線制設計,低功耗,更安全。傳感器實現了非接觸或非滲透測量,提高了探頭對惡劣工藝條件的電阻。
- 采用DSP芯片技術的嵌入式應用,使精度更準確,儀器更智能化。易于安裝和按鈕校準。
外貼式液位計也存在以下缺點:
- 測量誤差較大,受容器壁厚、介質粘度、氣泡、懸浮物、沉積物等因素的影響,
對被測介質溫度有一定要求。
- 不能測量固體或粉塵類物料的物位。
- 對被測介質動力粘度有一定要求。當動力粘度大于30 mPa.S時不能測量。
外貼式液位計適用于以下場景:
- 化工行業:可用于各種酸堿鹽溶液及其他化學品如甘油、乙二醇、丙烯酸等的液位測量,避免接觸式儀器的腐蝕和污染。
- 食品行業:可用于各種食用油、飲料、牛奶、啤酒等的液位測量,保證衛生和安全。
- 石油行業:可用于各種原油、成品油、液化氣等的液位測量,防止火災和爆炸。
- 制藥行業:可用于各種藥液、溶劑、乳劑等的液位測量,保證質量和純度。
- 水處理行業:可用于各種水箱、水塔、水池等的水位測量,控制水壓和水量。
同軸導播雷達物位計和外貼式液位計的對比
為了更直觀地比較同軸導播雷達物位計和外貼式液位計的性能和特點,我們可以將它們與其他常見的非接觸式液位測量儀器進行對比。下表列出了幾種常見的非接觸式液位測量儀器,并對它們進行了評分(1分為最差,5分為最好)。
同軸導播雷達物位計在測量精度和抗干擾性方面具有優勢,但在安裝要求和購置成本方面較差。外貼式液位計在安裝要求和維護成本方面具有優勢,但在測量精度和抗干擾性方面較差。非接觸式雷達物位計在各方面都表現平均,沒有明顯的優勢和劣勢。超聲波物位計在安裝要求方面較好,但在抗干擾性方面較差。靜壓物位計在購置成本方面較差,在其他方面表現一般。
結論
同軸導播雷達物位計和外貼式液位計是兩種非接觸式液位測量儀器,它們各有優缺點和應用場景。同軸導播雷達物位計適合于高精度、高難度的物位測量,但安裝要求較高,價格較高。外貼式液位計適合于簡單、安全的液位測量,不能測量固體或粉塵類物料。用戶在選擇時應根據自己的實際需求和條件,綜合考慮各種因素,選擇合適的儀器。