物位儀表選型一般原則及參數(shù)

物位儀表選型

<一>一般原則

（1）應(yīng)深入了解工藝條件、被測介質(zhì)的性質(zhì)、測量控制系統(tǒng)要求，以便對儀表的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果做出充分評價，使其在保證生產(chǎn)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加經(jīng)濟效益等方面起到應(yīng)有的作用。
（2）液面和界面測量應(yīng)選用差壓式儀表、浮筒式儀表和浮子式儀表。當(dāng)不滿足要求時，可選用電容式、電阻式（電接觸式）、聲波式等儀表。
料面測量應(yīng)根據(jù)物料的粒度、物料的安息角、物料的導(dǎo)電性能、料倉的結(jié)構(gòu)形式及測量要求進行選擇。
（3）儀表的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的特性來選擇。主要考慮的因素為壓力、溫度、腐蝕性、導(dǎo)電性；是否存在聚合、粘稠、沉淀、結(jié)晶、結(jié)膜、氣化、起泡等現(xiàn)象；密度和密度變化；液體中含懸浮物的多少；液面擾動的程度以及固體物料的粒度。
（4）儀表的顯示方式和功能，應(yīng)根據(jù)工藝操作及系統(tǒng)組成的要求確定。當(dāng)要求信號傳輸時，可選擇具有模擬信號輸出功能或數(shù)字信號輸出功能的儀表。
（5）儀表量程應(yīng)根據(jù)工藝對象的實際需要顯示的范圍或?qū)嶋H變化范圍確定。除供容積計量用的物位儀表外，一般應(yīng)使正常物位處于儀表量程的50％左右。
（6）儀表精度應(yīng)根據(jù)工藝要求選擇，但供容積計量用的物位儀表，其精度等級應(yīng)在0.5級以上。
（7）用于可燃性氣體、蒸汽及可燃性粉塵等爆炸危險場所的電子式物位儀表。應(yīng)根據(jù)所確定的危險場所類別以及被測介質(zhì)的危險程度，選擇合適的防爆結(jié)構(gòu)型式或采取其他的防護措施。
（8）用于腐蝕性氣體及有害粉塵等場所的電子式物位儀表，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件，選擇合適的外殼防護型式。

<二>液面和界面測量儀表的選型

1、差壓式測量儀表
（1）對于液面連續(xù)測量，宜選用差壓式儀表。
對于界面測量，可選用差壓式儀表，但要求總液面應(yīng)始終高于上部取壓口。
（2）對于測量精度要求高，測量系統(tǒng)需要較為復(fù)雜的精確運算，而一般模擬儀表難以達到時，可選用差壓式智能變送儀表，其精度為0.2級以上。
（3）對于在正常工況下液體密度有明顯變化時，不宜選用差壓式儀表。
（4）腐蝕性液體、結(jié)晶性液體、粘稠性液體、易汽化液體、含懸浮物液體宜選用平法蘭式差壓儀表。
高結(jié)晶的液體、高粘度的液體、結(jié)膠性的液體、沉淀性的液體宜選用插入式法蘭差壓儀表。
以上被測介質(zhì)的液面，如果氣相有大量冷凝物、沉淀物析出，或需要將高溫液體與變送器隔離，或更換被測介質(zhì)時，需要嚴格凈化測量頭的，可選用雙法蘭式差壓儀表。
（5）腐蝕性液體、粘稠性液體、結(jié)晶性液體、熔融性液體、沉淀性液體的液面在難于使用法蘭式差壓儀表測量時，可采用吹氣或沖液的方法，配合普通壓力表、壓力變送儀表或差壓變送儀表進行測量。
（6）對于在環(huán)境溫度下，氣相可能冷凝、液相可能汽化，或氣相有液體分離的對象，在難以使用法蘭式差壓儀表而用普通差壓儀表進行測量時，應(yīng)視具體情況分別設(shè)置隔離器、分離器、汽化器、平衡容器等部件，或?qū)y量管線保溫、伴熱。
（7）用差壓式儀表測量鍋爐汽包液面時，應(yīng)采用溫度補償型雙室平衡容器。
（8）差壓式儀表的正、負遷移量應(yīng)在選擇儀表量程時加以考慮。
2、浮筒式測量儀表
（1）對于測量范圍在2000mm以內(nèi)，比密度為0.5～1.5的液體液面連續(xù)測量，以及測量范圍在1200mm以內(nèi)，比密度差為0.1～0.5的液體界面連續(xù)測量，宜選用浮筒式儀表。
真空對象、易汽化的液體宜選用浮筒式儀表。
就地液位指示或調(diào)節(jié)宜選用氣動浮筒式儀表。
浮筒式儀表必須用于清潔液體。
（2）選用浮筒式儀表，當(dāng)精度要求較高，信號要求遠傳時，宜選用力平衡型；當(dāng)精度要求不高，就地指示或調(diào)節(jié)時，可選用位移平衡型。
（3）對于開口儲槽、敞口儲液池的液面測量，宜選用內(nèi)浮筒；對于在操作溫度下不結(jié)晶、不粘稠、但在環(huán)境溫度下可能結(jié)晶或粘稠的液體對象，也宜選用內(nèi)浮筒。對于不允許停車的工藝設(shè)備，不應(yīng)選用內(nèi)浮筒，而應(yīng)選用外浮筒。對于高粘稠、結(jié)晶或高溫的液體對象，不應(yīng)選用外浮簡。
（4）內(nèi)浮筒儀表在容器內(nèi)液體擾動較大時，應(yīng)加裝防擾動影響的平穩(wěn)套管。
（5）電動浮筒儀表用于被測液位波動頻繁的場合，其輸出信號應(yīng)加阻尼器。
3、浮子式測量儀表
（1）對于大型儲槽清潔液體液面的連續(xù)測量和容積計量，以及各類儲槽清潔液體液面和界面的位式測量，應(yīng)選用浮子式儀表。
（2）臟污的液體，以及環(huán)境溫度下結(jié)凍的液體，不宜采用浮子式儀表。粘性液體的連續(xù)測量和多點位式測量，也不宜采用浮子式儀表。
（3）浮子式測量儀表用于界面測量時，兩種液體的比密度應(yīng)恒定，且比密度差不應(yīng)小于0.2。
（4）內(nèi)浮子式液位儀表用于大型儲槽液面測量時，為防止浮子的飄移，應(yīng)備有導(dǎo)向設(shè)施；為防止浮子受液面擾動的影響，應(yīng)加裝平穩(wěn)套管。
（5）大型儲槽液體的液位或容積連續(xù)計量，對測量精度要求較高的單儲槽或多儲槽，宜選用光導(dǎo)式液面計；對測量精度要求一般的單儲槽可選用鋼帶浮子式液面計。對要求高精度連續(xù)計量液位、界面、容積和質(zhì)量的單儲槽或多儲槽，應(yīng)選用儲罐測量系統(tǒng)。
（6）開口儲槽、敞口儲液池的液面多點位式測量，以及有腐蝕性、毒性等危險液體的多點位式測量，宜選用磁性浮子式液面計。
（7）粘性液體的位式測量，宜選用杠桿式浮子液位控制器。
4、電容式測量儀表
（1）對于腐蝕性液體、沉淀性流體以及其他化工工藝介質(zhì)的液面連續(xù)測量和位式測量，宜選用電容式液面計。
用于界面測量時，兩種液體的電氣性能必須符合產(chǎn)品的技術(shù)要求。
（2）電容液面計的具體型號、電極結(jié)構(gòu)型式、電極材料，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的電氣性能、容器的材質(zhì)等因素確定。
（3）對于不粘滯非導(dǎo)電性液體，可采用軸套筒式的電極；對于不粘滯導(dǎo)電性液體，可采用套管式的電極；對于易粘滯非導(dǎo)電性液體，可采用裸電極，電極表面應(yīng)選擇具有與被測液體親和力小的材料或采用自動清洗的措施。
（4）電容液面計不能用于易粘滯的導(dǎo)電性液體液面的連續(xù)測量。
（5）電容式測量儀表易受電磁干擾的影響，應(yīng)選用屏蔽電纜，或采取其他抗電磁干擾的措施。
（6）用于位式測量的電容液面計，宜采用水平安裝型；用于連續(xù)測量的電容液面計，宜采用垂直安裝型。
5、電阻式（電接觸式）測量儀表
（1）對于腐蝕性導(dǎo)電液體液面的位式測量，以及導(dǎo)電液體與非導(dǎo)電液體的界面位式測量，可選用電阻式（電接觸式）儀表。
（2）對于容易使電極結(jié)垢的導(dǎo)電液體，以及工藝介質(zhì)在電極間發(fā)生電解現(xiàn)象時，一般不宜選用電阻式（電接觸式）儀表。對于非導(dǎo)電、易粘附電極的液體，不得選用電阻式（電接觸式）儀表。
6、靜壓式測量儀表
（1）對于深度為5m～100m的供水池、水井、水庫的液面連續(xù)測量，應(yīng)選用靜壓式儀表。
對于無壓容器內(nèi)的液面連續(xù)測量，可選用靜壓式儀表。
（2）在正常工況下，液體密度有明顯變化時，不宜選用靜壓式儀表。
7、聲波式測量儀表
（1）對于普通物位儀表難以測量的腐蝕性液體、高粘性液體、有毒性液體等液面的連續(xù)測量和位式測量，宜選用聲波式測量儀表。
（2）聲波式儀表的具體型號、結(jié)構(gòu)型式，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的特性等因素確定。
（3）聲波式儀表必須用于可反射和傳播聲波的容器液面測量，不得用于真空容器。不宜用于含氣泡的液體和含固體顆粒物的液體。
（4）對于內(nèi)部有影響聲波傳播的障礙物的容器，不宜采用聲波式儀表。
（5）對于連續(xù)測量液面的聲波式儀表，如果被測液體溫度、成份變化比較顯著，應(yīng)考慮對聲波傳播速度的變化進行補償，以提高測量的精度。
（6）檢測器和轉(zhuǎn)換器之間的電纜，應(yīng)采用屏蔽電纜，或考慮采用防電磁干擾的措施。
8、微波式測量儀表
（1）對于普通液位儀表難以高精度測量的大型固定頂罐、浮頂罐內(nèi)腐蝕性液體、高粘度液體、有毒液體的液位連續(xù)測量，應(yīng)選用微波式測量儀表。
微波式測量儀表測量方法采用特定頻率范圍內(nèi)的微波連續(xù)掃描，液位和天線之間的距離變化時，傳感信號與反射信號之間產(chǎn)生頻率差，頻率差與液位和天線之間的距離成正比，因此測定頻率差可轉(zhuǎn)換得出液位。
（2）天線的結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的特性、儲罐內(nèi)壓力等因素確定。
（3）對于內(nèi)部有影響微波傳播的障礙物的儲罐，不宜采用微波式儀表。
（4）對于罐內(nèi)水蒸汽和烴類蒸汽的密度在正常工況下有顯著變化時，應(yīng)考慮對微波傳播速度的變化進行補償；對于沸騰的或擾動的液面，應(yīng)考慮采取變徑喇叭筒的靜止管道及其它補償措施，以提高測量精度。
9、核輻射式測量儀表
（1）對于高溫、高壓、高粘度、強腐蝕、易爆、有毒介質(zhì)液面的非接觸式連續(xù)測量和位式測量，在使用其他液位儀表難以滿足測量要求時，可選用核輻射式儀表。
（2）輻射源的強度應(yīng)根據(jù)測量要求進行選擇，同時應(yīng)使射線通過被測對象后，在工作現(xiàn)場的射線劑量應(yīng)盡量小，安全劑量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行的《輻射防護規(guī)定》（GB8703-88），否則，應(yīng)充分考慮隔離屏蔽等防護措施。
（3）輻射源的種類應(yīng)根據(jù)測量要求和被測對象的特點，如被測介質(zhì)的密度、容器的幾何形狀、材質(zhì)及壁厚等因素進行選擇。當(dāng)射源強度要求較小時，可選用鐳（Re）；當(dāng)射源強度要求較大時，可選用銫137（Csl37）；用于厚壁容器要求穿透能力強時，可選用鈷60（Co60）。
（4）為避免由于輻射源衰變而引起的測量誤差，提高運行的穩(wěn)定性和減少校驗次數(shù)，測量儀表應(yīng)能對衰變進行補償。
10、激光式測量儀表
（1）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或有機械障礙的容器，以及按常規(guī)的方法難以安裝的容器的液面連續(xù)測量，應(yīng)選用激光式測量儀表。
（2）對于無反射的完全透明液體，不能采用激光式測量儀表。

<三>料面測量儀表的選型

1、電容式測量儀表
（1）對于顆粒狀物料和粉粒狀物料，如：煤、塑料單體、肥料、砂子等料面連續(xù)測量和位式測量，宜選用電容式測量儀表。
（2）檢測器的延伸電纜應(yīng)采用屏蔽電纜，或考慮采用防電磁干擾的措施。
2、聲波式測量儀表
（1）對于無振動或振動小的料倉、料斗內(nèi)粒度為10mm以下的顆粒物狀料面的位式測量，可選用音叉料位計。
（2）對于粒度為5mm以下的粉粒狀物料的料面位式測量，應(yīng)選用聲阻斷式超聲料位計。
（3）對于微粉狀物料的料面連續(xù)測量和位式測量，宜選用反射式超聲料位計。反射式超聲料位計不宜用于有粉塵彌漫的料倉、料斗的料面測量，也不宜用于表面不平整的料位測量。
3、電阻式（電接觸式）測量儀表
（1）對于導(dǎo)電性能良好或?qū)щ娦阅懿睿兴莸念w粒狀和粉粒狀物料，如：煤、焦炭等料面的位式測量，可選用電阻式測量儀表。
（2）必須滿足產(chǎn)品規(guī)定的電極對地電阻的數(shù)值，以保證測量的可靠性和靈敏度。
4、微波式測量儀表
（1）對于高溫、粘附性大、腐蝕性大、毒性大的塊狀、顆粒狀物料的料面位式測量和連續(xù)測量，宜選用微波式測量儀表。
（2）不宜用于表面不平整的料位測量。
5、核輻射式測量儀表
（1）對于高溫、高壓、粘附性大、腐蝕性大、毒性大的塊狀、顆粒狀、粉粒狀物料的料面位式測量和連續(xù)測量，可選用核輻射式測量儀表。
（2）其它要求應(yīng)符合前述的規(guī)定。
6、激光式測量儀表
（1）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或有機械障礙的容器，以及按常規(guī)的方法難以安裝的容器的料面連續(xù)測量，應(yīng)選用激光式測量儀表。
（2）對于無反射的完全透明物料，不能采用激光式測量儀表。
7、阻旋式測量儀表
（1）對于承壓較小、無脈動壓力的料倉、料斗，物料比密度為0.2以上顆粒狀和粉粒狀物料料面的位式測量，可選用阻旋式測量儀表。
（2）旋翼的尺寸應(yīng)根據(jù)物料的比密度選取。
（3）為避免物料撞擊旋翼造成儀表誤動作，應(yīng)在旋翼上方設(shè)置保護板。
8、隔膜式測量儀表
（1）對于料倉、料斗內(nèi)顆粒狀或粉粒狀物料料面的位式測量，可選用隔膜式測量儀表。
（2）由于隔膜的動作易受粉粒附著的影響和粉粒流動壓力的影響，不能用于精度要求較高的場合。
9、重錘式測量儀表
（1）對于料位高度大，變化范圍寬的大型料倉、散裝倉庫以及敞開或密閉無壓容器內(nèi)的塊狀、顆粒狀和附著性不大的粉粒狀物料的料面定時連續(xù)測量，應(yīng)選用重錘式測量儀表。
（2）重錘的形式應(yīng)根據(jù)物料的粒度、干濕度等因素選取。
（3）對于有粉塵彌漫嚴重的料倉、容器的料位測量，應(yīng)使用帶吹氣裝置的重錘式測量儀表。

 

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