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储罐液位测量系统的类型与简单介绍

发布日期:2020-03-05 16:14:35  来源:  作者:  浏览次数:
【导读】:许多类型的储罐计量系统在汽油测量应用中都具有足够的可靠性,但是对于腐蚀性更高的生物燃料提出了一些问题。尽管测量范围不一致,浸入式胶带仍然是高度评价罐内物料液位的方法,并用于许多自动罐体计量系统的初始安装和校准。......

 许多类型的储罐计量系统在汽油测量应用中都具有足够的可靠性,但是对于腐蚀性更高的生物燃料提出了一些问题。

尽管测量范围不一致,浸入式胶带仍然是高度评价罐内物料液位的方法,并用于许多自动罐体计量系统的初始安装和校准。

储罐计量的类型

储罐液位测量系统的类型

 

汽油存储行业中使用的油箱液位检测的主要类型为:

  • 伺服浮标;
  • 雷达液位计(接触式和非接触式);
  • 鼓泡器;
  • 表面检测仪(铅锤);
  • 浮控,线引导,电感耦合仪表。

伺服操作的浮子和雷达油箱液位计是目前在汽油存储场所非常常用的液位测量系统。汽油只要对确保使用合适的材料用于密封件和垫片都不会对伺服操作浮标系统产生重大不利影响。

但是,关于生物燃料的效果不能说相同。由于某些腐蚀性生物燃料添加剂,这些仪表可能会损坏。这可能是有问题的,因为某些储罐可能会在其使用寿命的不同时间点用来存储生物燃料和汽油。这种转换可能不会记录在公司的变更程序管理中,因此可能不会进行影响分析或风险评估。

电平开关的主要类型有:

  • 震动开关
  • 浮筒液位开关
  • 机械液位开关
  • 光学液位开关
  • 磁簧开关

汽油存储站点上非常常见的液位开关是用于高液位检测和报警启动的磁簧开关。

随着制造技术的发展,有可能在物理上大规模生产磁致伸缩能级测量组件。直到非常近,尽管它们非常精确,并且在加油站前场的贸易交接中使用,但在燃料存储设施中仍然不是可行的测量方法。

液位测量系统的制造商现在开始开发和销售“混合”测量系统。这些示例包括使用智能传感器的静压储罐计量(HTG)系统以及封装了雷达和电容储罐计量技术的系统。

浸胶布

将带有附加砝码的校准胶带放到储罐中,直到砝码与储罐底部接触。然后,操作员收回胶带,同时仔细注意胶带上的刻度,那里不再干燥,并从水箱中浸湿。这提供了以毫米或英寸为单位的深度测量。使用已知的罐尺寸,可以计算出存在的液体量。

它用于建立自动化系统,例如雷达和伺服液位系统

已知的问题

可达到的精度在很大程度上取决于操作员的经验和技能

用途

这是一个很好的“粗略指导”度量。但是,不能保证它是高度准确的,而只能用作仔细检查

保养

胶带应经过校准并在使用前进行检查以进行边缘磨损

准确性

潜力达到±10毫米

浮控,线引导,电感耦合

金属丝固定在水箱的顶部和底部,并用作浮子的导向。浮子包含一个感应耦合的换能器,导线为之提供动力。

在较短的时间间隔内,一次耦合被中断,并且从换能器到导体的二次电感耦合在电线上实现。通过在导线上以已知间隔放置导体来进行测量,这会产生一个灰色编码字。

它是可用的较便宜的物位测量系统之一,并且仍然很常用。

已知的问题

  • 可能会遇到磁带挂断的情况
  • 物料堆积会阻碍浮子的自由移动(不能在肮脏的应用中使用)

用途

  • “清洁”测量应用
  • 贸易交接水平测量

保养

由于活动部件的数量,因此需要较高的维护水平。

准确性

准确性低

伺服浮球型

它使用流体位移进行连续测量。在油箱内不断测量置换器。随着液位的变化,系统始终旨在使置换器保持平衡,从而进行液位测量。

已知的问题

  • 不能在肮脏的应用程序中使用
  • 黑色材料会严重影响系统的运行

用途

  • 贸易交接
  • 库存管理
  • 有问题的石化产品的测量

保养

由于活动部件数量众多,因此需要较高的维护水平

准确性

非常多+/- 5毫米

铅锤

“铅垂线”重物从传感器单元降低,该传感器单元固定在储罐的顶部,直到重物与所容纳材料的表面接触。然后在测量线的同时将重量缩回到传感器单元中。然后将所得测量结果用于计算罐中存在的物料水平。

行业专家建议,系统设计人员和制造商都认为不应再使用这种储罐计量方法,因为可靠性和测量精度水平各不相同,并且相关方法对维护的要求很高

已知的问题

  • 铅锤重量可能卡在传感器单元中

用途

  • 仅定期液位测量

保养

由于活动部件数量众多,因此需要较高的维护水平

准确性

  • 取决于维护
  • 无法与伺服或雷达物位测量相比

辐射反向散射设计

它使用放射源作为发射器和放射线检测器来确定容纳容器中的物料水平。

这项技术在汽油(燃料)存储行业中并不常见。尽管非常精确,但是使用雷达或伺服仪表可以达到相当的精度,这两种仪表都具有较低的维护和检查费用

已知的问题

  • 非常贵

用途

  • 高腐蚀性材料的优先测量系统,这会降低其他物位测量系统的测量质量。

保养

与机械替代方案相比,该系统的维护要求较低。但是,放射源许可可能还有其他检查义务

准确性

高度准确

雷达液位计(非接触式)

使用K或X波段电磁波连续监控液位。通过调频载波(FMCW)进行通信。该系统的某些型号还使用了脉宽调制

当前,这是用于汽油存储的非常流行的液位测量方法之一。

它可用于多种环境,本质安全,防爆,非易燃(电气,但不会引起点火)已知的问题:可能会受到工艺设备,容器搅拌器等的干扰

用途

  • 库存控制
  • 过程控制
  • 贸易交接

保养

与机械替代产品相比,维护要求较低,因为运动部件少得多。但是,电子设备需要进行检查以确保组件的老化不会降低测量质量

准确性

非常准确,但容易受到外部干扰的影响。高达+/- 3毫米

雷达液位计 

该方法在容器中有一个探头,通常称为“波导”,该探头用于通过发送周期性脉冲进行测量。现在存在许多检测反射信号的不同接收方法。

当前使用和接受的方法是:

时域反射仪(TDR)–  还提供了更新的更高效率的低功耗直流感应方法。这些是:

  • 导波雷达(GWR)。基于TDR
  • 相位差传感器(PDS)。根据容器中物料的相角变化确定液位。

当前,这是用于汽油存储的非常流行的液位测量方法之一。

它可用于多种环境,本质安全,防爆,非易燃(电气,但不会引起点火)。

已知的问题

  • 它只能在介电值大于1.4的材料中准确地提供物位测量(即不适用于水基材料)

用途

  • 库存控制
  • 过程控制
  • 贸易交接

保养

与机械替代产品相比,维护要求较低,因为运动部件少得多。但是,电子设备需要进行检查以确保组件的老化不会降低测量质量

准确性

精度取决于介电常数(材料介电常数)。高达+/- 2毫米

电容式液位测量

使用传感器探头和金属罐壁作为电容器极板来构成电容器配置。储罐中包含的材料将进入两个“板”之间的区域,并导致测量的电容随储罐中液位的变化而变化

一家制造商开发了新一代液位测量系统,该系统同时利用了电容和雷达液位测量技术,被称为混合液位传感器

已知的问题

  • 无法测量存储材料变化的点。例如,汽油水边界无法确定

用途

  • 库存控制
  • 过程控制
  • 贸易交接

保养

与机械替代产品相比,维护要求较低,因为运动部件少得多。但是,电子设备需要进行检查以确保组件的老化不会降低测量质量

准确性

测量距离的1%

静水箱压力表(HTG)

HTG通过在罐的各个位置放置压力传感器来工作。然后将这些压力读数用于计算罐中物料的质量。HTC可以使用一个压差传感器来实现,该传感器可以补偿使用两个单独的传感器时可能引起的测量误差。

这是差动液位计的一种形式。

已知的问题

  • 传感器的放置可能导致错误引入,进而导致电平测量不准确

用途

  • 清洁液体的测量(大气压和加压)
  • 难以进行流体测量(大气压和加压)
  • 双相材料
  • 低温材料
  • 沸腾物

保养

从理论上讲,在这些系统中不需要维护。但是,实际上,将需要检查和更换压力和温度传感器。至少需要清除传感器表面的沉积物

准确性

  • 使用单个压力传感器的精度较低
  • 当使用两个或更多压力传感器时,精度很高

超声波储罐计量

传感器发出的声音频率在20kHz至200kHz之间。然后,该发射从液体表面反射回检测器。发射信号和接收反射信号之间所花费的时间给出了储罐中液位的量度。

这在汽油存储行业中并不常见。在水行业更受欢迎

已知的问题

  • 测量的精度受超声换能器位置的影响。
  • 这种类型的测量系统容易振铃

用途

  • 这种液位测量方法在汽油存储行业中很少使用,主要是因为其不准确

保养

维护制度将类似于基于雷达的系统所需的制度

准确性

气泡水平仪测量

固定速率的空气通过浸没在液体中的管道。一些空气通过管子的出口逸出。管中的压力与管出口上方的液体深度和密度成正比。

这种方法的优点是可以将控制和仪表设备放置在远离物理储罐的位置,这消除了对某些设备的要求,甚至消除了对所有设备的要求。

已知的问题

  • 贸易交接不够准确
  • 需要维护专业知识

用途

  • 在大气压下用于开罐

保养

维护活动需要专业人员

准确性

非常高+/- 10毫米的水平

混合油箱压力表

混合油箱液位计可在某些配置下测量体积,质量温度和密度。类似于HTG系统。

储罐计量的这种形式仍在发展。因此,应该围绕其原理进行进一步研究

差动油箱压力表

该方法通过两个RTD使用热差监控。一个RTD测量其附近的液体温度。第二个RTD自加热并升高到预定温度。

比较温度读数可得出差异。通过了解液体的热特性,可以确定液体是否存在于储罐的传感器位置。如果差值超出预期范围,则假定RTD感应是在气体中,而不是在液体中,因此是液位检测。

这不是汽油存储行业中常用的液位测量方法。

已知的问题

  • 如果将热量引入存储的产品会导致其降解或损害其化学稳定性,则无法使用这种类型的测量系统

用途

  • 确定储罐液位是否低于阈值
  • 监控进出储罐容器的液体流量

保养

由于缺少活动部件,维护制度将类似于基于雷达的系统所需的维护制度

准确性

可以达到满量程的0.1%至5%

滑管计量

旋转法

头部用于提取储罐容器中的内容物。喷头开始工作,直到从排空接头排出蒸汽为止。当检测到蒸气时,将转动手柄,从而使滑管组件旋转。这一直持续到液体开始从滑管中排出为止。

垂直法

滑管下降到储罐容器中。接触后,液体将开始从盖组件中排出而不是蒸气。液体到达管中的液位可以与罐中的液位相关

已知的问题

  • 这种测量方法要求一定数量的存储材料损失到大气中。对于汽油,这样的测量会引起环境问题

用途

  • 这种液位测量方法在汽油存储行业中很少使用

准确性

未量化,但被认为非常不准确

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