企业简介

创建于1953年,总部位于瑞士的Endress+Hauser公司(以下简称E+H公司)是过程自动化领域的全球领导厂商。作为物位等测量技术的创始人之一,E+H始终以超前的技术、出色的管理和独树一帜的产品推动着全球过程自动化产业的发展。

  • 公司类型:供应商

联系方式
案例详细
标题技术无限,各得其所
技术领域工厂信息化
行业石油天然气
简介
内容


     导言:技术发展到今天,应用于物位连续测量的物理原理多种多样,因此不难理解,工厂的现场技术人员在为项目做规划时,往往希望能够用单一技术解决所有的物位测量,这样可以大量减少操作失误和过多培训,由此节省费用。然而这种放之四海而皆准的技术并非那么容易找到,因为每种技术都有自己的优点和缺陷。
           
            
   
    图1:选择何种原理测量分界面完全取决于现场的    实际工况,从左至右:界面明显,应选用导波雷达测量;有乳化层的的分界面,应选用电容式物位仪测量;多种混合物界面,应选用放射线仪表。

    在物位测量时,如果希望每种应用的测量都能够完美解决,那么在选择仪表时,应充分考虑现场的工况,比如要测量的介质的性质,在工业运行过程中的过程条件,还有现场的温度和压力对测量的影响。有经验的仪表供应商比如
  
    Endress+Hauser 自动化设备有限公司,拥有一批经验丰富的技术人员,可以根据不同的应用为提供合适的测量仪表。下面的例子用来说明为工厂做规划选型时,选择仪表需要考虑的内容。
雷达仪表应用广泛

    在物位测量中,雷达微波技术相对于超声波有很大的优点。比如Endress+Hauser 公司的非接触式雷达Micropilot M最高可以承受400度的过程温度,可以承受从真空到160公斤的过程压力。而对于导波雷达Levelflex,最高可承受的过程温度也是400摄氏度,而最高过程压力甚至可以达到400公斤。即使在测量过程温度为200度,过程压力为50公斤的的汽包液位时,由于运用了“气相测量误差补偿功能”的独特技术,雷达波在气相中速度的改变对测量结果仍然不构成任何影响。

    微波的固有物理性质是雷达技术的另一个优势,微波能够穿透大量的塑料和部分型号的玻璃,因此用雷达仪表测量某些塑料或者玻璃容器内的溶液时,不需要安装在专门制作的安装短管中,而是直接安装在容器外,利用雷达波穿透容器直接进行液位测量(如图2所示)
    

    导波雷达不惧严苛工况

     当现场的液位由于某种原因产生大量的泡沫时,用导波雷达Levelflex M来测量是最佳选择,导波雷达由于只有1GHZ的频率,而且有导波缆或者导波杆进行导波,测量效果完全不受泡沫影响。有时候现场需要测量更加复杂的情况时,比如由于多级搅拌引起的剧烈液面波动并
                                                
                          

                         图2:微波雷达 Micropilot M FMR240从容器外测量液位

    伴随着大量泡沫,此时测量只能选择压力仪表或者差压仪表进行液位测量,其他的特殊工况,比如液体分界面的测量,可能还需要多种不同的测量方法来满足不同的过程条件。

    如果用导波雷达来测量界面时,我们可以得到三个量的输出(分界面位置,上层液位高度,总液位);如果用电容式物位计进行测量,我们只能输出界面位置,但是在出现乳化层时仍能够精确的测量,而导波雷达的微波会因被乳化层吸收而衰减,电容会根据乳化层的的电容值计算出连续液位。如果遇到更复杂的工况,比如上层液体全部是混合物时,只能选用GAMMA射线进行测量。
   
   固体测量的完美解决方案

   如果测量固体料位,当进料时,固体表面往往会形成一个安息角,而如果出料时,表面会形成一个下凹的漏斗,使用非接触式的雷达波或超声波测量在这种场合时,往往会由于固体表面对波的发散而无法测量到正确信号,而此时导波雷达比如Levelflex M则表现出优越性。当表面安息角过大,而造成物位表面信号过于分散无法测量时,导波雷达是唯一最适合的仪表,这种特殊的工况其测量效果几乎没有任何影响(如图3所示)。

    轻质的粉末状固体比如固体二氧化硅粉末,聚苯乙烯,或木屑粉末在湿度不高的情况下,密度和介电常数都很低,在这种情况下,雷达仪表和超声波仪表都无法保证可靠测量,此时最好的选择是机械式仪表,现在的机械式仪表也一直在进行技术改进,比如重锤物位计Silopilot M,控制部分已经完全用电子部件替代了机械部件,这其中就包含了代表最新科技的频率转换控制器,利用单相供电,带动三相拖动电机工作。重锤式仪表工作时,不会象雷达或者超声波那样受到固料“堆角”的影响,这样在设计容器的过程结构时,完全不用考虑这些因素所带来的影响。

                           

                            图3:利用导播雷达Levelflex M测量糖储罐

    在一些极端工况中,比如测量在非常高的固体容器中的水泥或面粉,气动进料时会引起大量的粉尘和粘附,使用超声波时由于信号衰减过大而无法测量,但是有一些功能强大的雷达,即使在这种严苛的条件下仍然能够稳定可靠的测量。

    在一些测量坚硬固体比如碎石的场合,我们可以提供具有自清洗功能的超声波探头,超声波探头可以通过自身的震动来清洁,这样无须额外的清洁维护。只有分体式超声波的探头才具有这种功能,探头和变送器的距离可以扩展到300米,在现场工况很恶劣的场合,比如碎石机的现场噪音和震动很大,可以通过分体式探头把变送器安装在便于调试的地点。

    物位测量的特殊工况几乎无穷无尽,难以一一列举。在选型时,不能只倾向于选择“最时髦”的技术,要根据现场的实际情况进行选型,有时候传统的解决方案比如电容,超声波,压力或其他很多机械式仪表才是最佳的选择。