物位计讲义_
塑料仓最好接地网;碳钢、不锈钢板仓用导线良好接仓体;混凝土仓则良好接其中钢筋。十六、物位仪表的检验测试对象一般是什么?
这是一个十分重要的程序!由于仪表刚上电时,电路参数并未稳定,尤其温度参数,上电预热一段时间后,电路元件的温度会从刚上电时的环境和温度变成了处于动态平衡状态下的工作时候的温度,就稳定了,就可标定或投运了。
罐区储罐由于其容积很大,要求液位计精度很高,过去大多用浮子钢带式液位计,伺服式和静压式也有一定应用量。然而无论是浮子钢带式、伺服式还是静压式液位计,都不是测量罐区储罐液位的最佳方式。浮子钢带式液位计安装复杂,可靠性也低;静压式液位计受介质密度和温度影响很大,为消除这一些影响,一套完善的静压测量系统其价格也很高;伺服式液位计精度较高,但由于其有物理运动机构,不可避免带来磨损问题,同时价格也偏高。上个世纪九十年代以来,雷达液位计进入市场,由于其精度较高,可靠性也高,使用起来更便捷,因此在罐区中用量迅速增加,成为近十年罐区液位首选仪表。近几年磁致伸缩式液位计异军突起,由于其高精度、高稳定、高可靠及长寿命而更适于罐区储罐液位测量,应用量也必将迅速增加,逐渐会和雷达式液位计平分秋色。光纤液位计能做到现场无电检测,安全性好,这是其突出的优势,缺点是仍然有很多物理运动部件,故障率就会增加,安装也复杂些。超声波物位计精度略低些,但其安装简单价格适中,因此,也会在罐区中有一席之地。
——所谓“射频”,就应该发射的频率,它比普通电容式物位计的工作频率高很多,从而克服了普通电容式物位计的抗干扰的能力低、温漂大、工作灵敏度低等缺点。我厂现在所有的电容式物位开关、物位计都是采用射频电容式,只是为简洁起见,才没有在每种产品前都加上“射频”这外名称而已。
——利用物位变化而影响叉体振动频率的现象,检测物位并发出开关信号的装置,称音叉式物位开关。
物位开关是量大低值品,有液位开关和料位开关之分。目前液位开关的主流产品还是浮球式液位开关,其次是音叉式和电容式液位开关,这个趋势在未来相当长的一段时间不会有很大变化。但是,随企业管理上的水准的提高,不仅要求仪表自身价位低,还要求安装简单,可靠性高,维护量小。因此,射频导纳式(电容式)和超声波物位开关的市场比例会持续不断的增加。因为射频导纳式物位开关安装简单,无可动件,可靠性高,维修量小,而且在耐压和防腐方面优于浮球开关。超声波物位开关属于无接触式测量,其优越性是明显的,随着其自身制造价格不断降低,也会占领相当份额的市场。
固体的料位开关目前主要是阻旋式居多,其次是音叉式和电容式。但是由于阻旋式物位开关处在不断的旋转中,可靠性较低。因此同样的理由,射频导纳式和超声波式料位开关的市场占有率会有较大幅度的上升,特别是射频导纳式物位开关是现阶段测量固体物料的最佳型式。
液位计应用场合极不相同,因而种类也繁多。生产的全部过程中各类塔釜罐液位的检测目前仍是以压力和差压变送器为主。这除了其自身性价比还有一定的优势外,还有设计和应用的习惯问题。其次是磁浮子式、浮筒式、电容式液位计也有相当的应用量。随技术发展,磁致伸缩式、超声波式和射频导纳式液位计的用量将会迅速增加,压力(差压)式液位计比例会会降低。依据介质和现场条件的不同,各种液位计各展优势,将形成一个多元化的局面。
环保包括污水处理行业,近年发展非常迅速,所需液位计持续不断的增加。污水处理、水池、水箱过去以静压式液位计居多,随着超声波液位计价格不断降低,将会在环保行业中大有用武之地,特别是在泥位测量、泥水分层测量上更显出其优越性。
固体料位测量一直是个难题,很难有一个准确可靠的最佳测量方式。过去以重锤式为主,这种机械式仪表故障多,寿命短。近年来,射频导纳、超声波、雷达、激光式物位计在测量固体物料上显示出各自特点,使固体物料料位的测量水平明显提高。当前,相对来说还是比较,还是射频导纳物位计适应性更强些,价格也低些。超声波物位计在粉尘量不大的场合其无接触测量的优势得以充分体现。这两种仪表将是固体物料测量市场有力的竞争者。
——把液位的变化以一定精度转换为与之有确定关系的、易于处理的电量信号输出的装置,叫液位传感器。
——通过高频电流测量被测介质导纳来实现物位测量的仪表叫射频导纳物位仪表,而“导纳”,即“阻抗”的倒数,它由电阻性成分、电容式性成分、电感性成分综合而成。具体品种有射频导纳料位计、射频导纳料位开关、射频导纳液位计、射频导纳液位开关等
测量液位、界位或料位的仪表称为物位计。根据测量对象的不同,可分为液位计、界位计及料位计。
根据测量原理的不同,可分为:静压式物位检测、浮力式物位检测、电学式物位检测、声学式物位检测、射线式物位检测、雷达式物位检测等。
按照与被测介质接触与否分为:接触式物位检测和非接触式物位检测。静压式物位检测、浮力式物位检测、电学式物位检测属于接触式物位检测;声学式物位检测、射线式物位检测、雷达式物位检测属于非接触式物位检测
雷达天线以波束的形式发射频率在2.4GHz~26GHz的雷达信号,反射回来的回波信号仍由天线接收。雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与传感器到被测介质表面的距离成比例。雷达信号是不是能够被反射,取决于两个因素:
首先,没有一点一种东西是万能的,按不同的机理做成的不一样的产品各有优缺点。一般说来,阻旋式转轴易被堵死误动作,小电机也易坏。
十四、什么是“介电常数”?物料的介电常数不同对电容式物位开关运行有何影响?
电容器的极板间充满电介质时的电容与极板间为真空时的电容之比值称为(相对)介电常数。
电容式物位开关是利用无料时介质是空气,有料时介质是物料这种差别来实现料位报警的,空气的介电常数约为“1”,如果物料的介电常数越大,则无/有料之间的电容差别就越大,物位开关越好判断。而物料品种一旦固定了,它的介电常数也就固定了,要使无/有料的差别尽量大,只好延长探极长度,以使电容式物位开关稳定工作。当然,电容式物位开关也有“灵敏度标定”这种方法去适应上述“差别”的大、小,但灵敏度标定得太高,抗干扰能力会变低。所以,还是在可能情况下,用长一点探极好。附少量物质介电常数:物料介电常数物料介电常数
测量两相物料的分界面的位置,叫物位测量(例如测量气相液相间分界面称液体测量),完成这种测量任务的仪表叫做物位计。
把物位传感器输出物位信号转换成适合单元组合仪表要求的电信号(例如4~20mA或1~5V)装置,叫物位变送器。国家标准是这样定义“变送器”的:使输出为规定的相关标准信号的装置称变送器。
——利用液体的导电性能检验测试和控制液位高度的装置,称电导式液位控制器,又称电接点液位控制器。
——防止爆炸,就是要避免爆炸发生的三个条件同时存在。由于氧气(空气)无处不在,难以控制。因此,控制易爆气体和引爆源为两种最常见的防爆原理。而在仪表行业中还有另外一种防爆原理:控制爆炸范围。仪表中常见的三种防爆原理:控制易爆气体人为地在危险场所(我们把同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场称着危险场所)营造出一个没有易爆气体的空间,将仪表安装在其中,典型代表为正压型防爆方法Exp。工作原理是:在一个密封的箱体内,充满不含易爆气体的洁净气体或惰性气体,并保持箱内气压略高于箱外气压,将仪表安装在箱内。常用于再线分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其它仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。控制爆炸范围 人为地将爆炸限制在一个有限的局部范围内,使该范围内的爆炸不致于引起更大范围的爆炸。典型代表为隔爆型防爆方法Exd。工作原理是:为仪表设计一个足够坚固的壳体,按标准严格地设计、制造和安装所有的界面,使在壳体内发生的爆炸不致于引发壳体外危险性气体(易爆气体)的爆炸。隔爆防爆方法的设计与制造规范极其严格而且安装、接线和维修的操作规程也很严格。该方法决定了隔爆的电气设备、仪表往往非常笨重,操作须断电等,但许多情况下也是最有效的办法。控制引爆源 人为地消除引爆源,既消除足以引爆的火花,又消除足以引爆的表面温升,典型代表为本质安全型防爆方法Exi。工作原理是:利用安全栅技术,将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花,又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内。按照国际标准和我国的国家标准,当安全栅安全区一侧所接设备发生任何故障(不超过250V电压)时,本质安全防爆方法确保危险现场的防爆安全。Ex ia级本质安全设备在正常工作、发生一个故障、发生二个故障时均不会使爆炸性气体混合物发生爆炸。因此该方法是最安全可靠的防爆方法。
利用两电极间电容量随被测介质物位高低变化而变化的原理构成的物位测量仪表,叫电容式物位计。
电子元件,即使品质很好的元件,在环境和温度变化时,它的参数都会有变化,绝对不变是没有的,这就是我们常说的“温度漂移”,所以由电子元件组成的仪表的工作状态也一定会受环境温度影响,关键在于人们有多大智慧,掌握多少手段去减少和补偿这种变化,使其限制在可以接受的水平,所以环境气温变化对哲士仪表是有影响,但无碍:连续测量的品种不会因气温变化而丧失精度,物位开关类不会因气温变化而误动作。但高寒地区使用,换季时最好重新标定一次。
②被测介质的介电常数。所有导电的介质都能很好地反射雷达信号,即使介质的导电性不是很好,也能被很准确地测量。雷达测量传感器可以测量所有介电常数1.5的介质(空气的介电常数是1)。介质的导电性越好或介电常数越大,回波信号的反射效果越好。
雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波,这些波经被测对象表面反射后,再被天线种:棒式、喇叭式、导波管式。前两种为非接触测量。棒式天线℃以下,介质介电常数大于3,带塑料护套的棒式天线很适合测强腐蚀性的介质。喇叭式天线℃,介质介电常数较小,为2~3,由于喇叭口天线能够给大家提供很好的聚焦效果,对粘附的介质不敏感,所以当介质表面有很强的旋涡或泡沫层,最好采用这种天线形式。当介质的介电常数很小,小于1.5,工矿恶劣,液面波动厉害,槽内结构件较多,适宜采用导波管式的雷达。