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液位测量方法比较.ppt

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1,油气储运自动化液位测量,2,液位测量必要性,在油气储运过程中,精确测定储油大罐中的液位高度,是正确计算储油量、确定库存、计算输量的重要措施。 在油气生产中,特别是在油气集输储运系统中,石油、天然气与伴生污水要在各种生产设备和罐器中分离、存储与处理,物位的测量与控制,对于保证正常生产和设备安全是至关重要的,否则会产生重大的事故。 例如油罐液位测量控制不好,会出现抽空或溢油“冒顶”事故;油气分离器液位偏高或偏低会出现“跑油”、“窜气”事故,严重影响后序设备的生产和安全; 电脱水器中油水界面高了会破坏电场.低了会使放水中带油,影响生产。,3,物位的基本概念,物位——指容器中的液体介质的液位、固体的料位或颗粒物的料位和两种不同液体介质分界面的总称。 液位——容器中的液体介质的高低 料位——容器中固体或颗粒状物质的堆积高度 界位——两种不溶液体介质的分界面的高低,4,检测方法的分类,按测量方式可以分为连续测量和定点测量。 按其工作原理可分为下列几种类型: (1) 直读式 它根据流体的连通性原理来测量液位。 (2) 浮力式 它根据浮子高度随液位高低而改变或液体对浸沉在液体中的浮筒(或称沉筒)的浮力随液位高度变化而变化的原理来测量液位。前者称为恒浮力式,后者称为变浮力式。 (3) 差压式(静压式) 它根据液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静(差)压力的变化的原理测量物位。 (4) 电气式 它根据把物位变化转换成各种电量变化的原理来测量物位。 (5) 核辐射式 它根据同位素射线的核辐射透过物料时,其强度随物质层的厚度变化而变化的原理来测量液位。 (6) 声学式 它根据物位变化引起声阻抗和反射距离变化来测量物位,5,直接测量法,直接测量是一种最为简单、直观的测量方法,它是利用连通器的原理,将容器中的液体引入带有标尺的观察管中,通过标尺读出液位高度。 玻璃管液位计。,6,人工检尺液位测量,人工检尺液位测量是对各种储罐内的液体进行体积和质量测定的种基本方法。 具有操作简单、计量准确、无须辅助设备的特点,仍是目前各油田原油集输过程中的一种主要计量方法。 检尺测量时,先对罐内液位高度进行测定,再根据罐的横截面积或大罐容积表,计算罐内液体体积和质量。 检尺测量的工具是钢卷尺,其下端带有铜质重锤。为方便量油操作,在罐顶设有量油口。量油口下装有量油管,管子底端钻有孔眼与液体连通。设置量油管的目的是为了减小罐内液面波动对量油的影响。,7,磁翻转液位计,磁翻转液位计结构牢固、工作可靠、显示醒目。 由于被测液体被完全密封,使用磁耦合传动,因而可以测量高温、高压及不透明的粘性液体,如原油、污水等。 缺点是经长期使用后,磁钢磁性退化,翻板轴磨损易造成指示错误.故应定期检查与校正。,,8,浮力法,浮力法测液位是依据力平衡原理,通常借助浮子一类的悬浮物,浮子做成空心刚体,使它在平衡时能够浮于液面。当液位高度发生变化时,浮子就会跟随液面上下移动。因此测出浮子的位移就可知液位变化量。浮子式液位计按浮子形状不同,可分为浮子式、浮筒式等等; 按机构不同可分为钢带式、杠杆式等。,9,钢带浮子式液位计,直读式钢带浮子式液位计,这是一种最简单的液位计,一般只能就地显示。,10,浮筒式液位计,浮筒式液位计属于变浮力液位计,当被测液面位置变化时,浮筒浸没体积变化,所受浮力也变化,通过测量浮力变化确定出液位的变化量。液位高度变化与弹簧变形量成正比。弹簧变形量可用多种方法测量,既可就地指示,也可用变换器(如差动变压器)变换成电信号进行远传控制。图中: 1-浮筒;2-弹簧;3-差动变压器 。,11,静压式液位计,依据液体重量所产生的压力进行测量。由于液体对容器底面产生的静压力与液位高度成正比,因此通过测容器中液体的压力即可测算出液位高度。,12,多用直接测量容器底部压力的方法。如图所示,测压仪表通过导压管与容器底部相连,由测压仪表的压力指示值,便可推知液位的高度 。,其关系为 式中 P—测压仪表指示值 H—液位的高度ρ—液体的密度g—重力加速度,,压力表测量液位原理,敞口容器,13,式中 P0、P+——分别是液面上部介质压力和液面以下H深度的液体压力。,测量容器底部压力,除与液面高度有关外,还与液面上部介 质压力有关,其关系为,密闭容器,14,零点迁移,(1)压力表安装位置与容器底部不在同一高度 (2)导压管存在液柱,无迁移,特征:差压变送器的正压室取压口正好与容器的最低液位(Hmin=0)处于同一水平位置。作用于变送器正、负压室的差压ΔP与液位高度H的关系为ΔP=Hρg。 当H =0时,正负压室的差压ΔP=0,变送器输出信号为4mA 当H= Hmax时,差压ΔPmax=ρgHmax,变送器的输出信号为20 mA,,,15,负迁移,差压变送器的正、负压室的压力分别为,正、负压室的
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