UHZ系列高溫導熱油液位計主要用于石油、化工、煉油、醫(yī)藥、食品、酒業(yè)、飲料等行業(yè)中各類儲液罐、分離罐、反應罐、發(fā)酵罐內(nèi)液體、油品、液化氣、強酸堿液、弱酸堿液、發(fā)電廠鍋爐汽包、除氧器、疏水箱、回水箱、高低壓加熱器、凝結(jié)器、蒸發(fā)器及其他壓力容器內(nèi)與1Cr18Ni9Ti 、316L。1Cr18Ni9Ti+PTFE（內(nèi)襯聚四氟乙烯）及與PVC塑料相容的介質(zhì)的液位測量與顯示、多點液位開關輸出、電遠傳（4～20mA、0～10mA DC）輸出。安裝形式有標準型、頂裝型、浮球液位計、保溫型、防霜型等供您選擇使用。工作原理及基本結(jié)構(gòu) UHZ 系列液位計是根據(jù)浮力和磁性原理，利用測量筒內(nèi)磁性浮子隨被測液面的升高或降低，通過磁場的吸引力，使測量筒外部顯示器上的雙色翻柱隨之翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)了顯示被測液面位置的目的。磁翻板液位計以紅色來指示液體部分，以白色來指示無液或汽體部分，也可選擇白色表示液體部分紅色表示無液或汽體部分。
1 、研究背景：
工業(yè)生產(chǎn)中, 針對地下槽體、罐體的液位測量方式眾多, 測量設備多種多樣。因此, 選擇一種符合具體工況條件的液位計尤為重要。目前, 常用的液位測量裝置, 按測量原理可分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式液位測量裝置有人工檢尺、高溫導熱油液位計等, 非接觸式液位測量裝置有雷達液位計、核輻射液位計、超聲波液位計等。與接觸式液位測量裝置相比, 非接觸式測量在技術含量和測量精度上具有一定的優(yōu)勢。但由于受使用成本高和苛刻的使用環(huán)境等因素限制, 非接觸式測量裝置在國內(nèi)外市場上還無法普及使用。根據(jù)市場統(tǒng)計, 國內(nèi)市場上目前普遍使用的是人工檢尺和高溫導熱油液位計。人工檢尺對人的操作技能要求較高, 受客觀因素影響大, 測量精度有限;在惡劣工況下, 測量具有高風險。高溫導熱油液位計在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)機械卡滯、密度調(diào)節(jié)困難、維修復雜等現(xiàn)象。因此, 研制出一套具備維護方便、制作簡單、精度高等多種優(yōu)勢的實用型高溫導熱油液位計, 對于實際工業(yè)生產(chǎn)測量有著深遠的意義。為此, 本文介紹了一種改進型高溫導熱油液位計, 可用于測量地下槽體、罐體等設備的液位。
工業(yè)生產(chǎn)中, 人們通常運用多種方法來進行容器內(nèi)液體的物位測量。傳統(tǒng)高溫導熱油液位計就是常用的一種。由于環(huán)境和工況等因素的影響, 傳統(tǒng)高溫導熱油液位計在液位測量過程中存在很大的局限性。特別是在焦化行業(yè)中的地下槽體、罐體等雜質(zhì)較多、工況復雜的環(huán)境中, 由于傳統(tǒng)高溫導熱油液位計為接觸式測量裝置, 其浮球會被粘上焦油等雜質(zhì), 導致浮球密度增大, 不能正常地浮在被測介質(zhì)表面, 從而影響液位計的測量。與之相比, 非接觸式測量的雷達液位計則優(yōu)勢明顯。其不接觸被測量介質(zhì), 避免了上述情況的出現(xiàn)。雷達波的傳輸方向一定, 回波受被測量槽體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)限制。對于結(jié)構(gòu)復雜的槽體, 雷達波在傳播過程中呈無序狀態(tài), 進而影響液位測量的精度, 不能有效實現(xiàn)其功能。
2 、傳統(tǒng)高溫導熱油液位計:
2.1 、組成結(jié)構(gòu):
傳統(tǒng)高溫導熱油液位計由浮球、傳動部件、顯示系統(tǒng)組成, 其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

利用浮球密度小、漂浮在被測介質(zhì)界面之上的特征, 傳動部件將浮球的位置傳遞到顯示系統(tǒng);顯示系統(tǒng)將傳動部件傳遞的浮球位置信息通過機械、電子、電磁、光學等不同形式顯示。按其結(jié)構(gòu)形式, 浮子可分為杠桿式、平衡式、導桿式、連桿式、連通管式。
2.2 、工作方式：
傳統(tǒng)高溫導熱油液位計是利用恒浮力原理工作的液位測量儀器。密度比被測液體小的浮球, 受到浮力的作用漂浮在被測介質(zhì)表面, 通過測量浮球的位置變化反映被測介質(zhì)在罐體中的液位情況。目前, 高溫導熱油液位計分為磁性高溫導熱油液位計和浮球高溫導熱油液位計兩類。磁性高溫導熱油液位計也稱為磁翻轉(zhuǎn)液位計, 是安裝于現(xiàn)場的顯示儀表。其原理為:裝有永久磁鐵的浮子依靠浮力漂浮在被測介質(zhì)表面時, 隨著介質(zhì)液面的變化, 擁有磁性的浮子也與液面發(fā)生一致變化, 并通過磁*間相互作用使雙色磁翻柱發(fā)生翻轉(zhuǎn), 進而顯示液位。磁性高溫導熱油液位計則是一種具有遠傳功能的測量儀表。其原理為:在傳感器中等距離安裝一定數(shù)量的電阻, 當浮球到達某一位置時就會將電阻兩側(cè)接通;通過測量輸出端的電阻信號值的大小, 即可換算出該處液位, 然后再由變送器轉(zhuǎn)換成標準4~20 m A電流信號, 并被遠傳至中央控制室計算機或二次儀表顯示。
傳統(tǒng)高溫導熱油液位計具有四個特點: (1) 安全可靠, 適用于易燃、易爆液體液位測量; (2) 不受多種外界因素的限制, 適用于黏度大的介質(zhì)、有毒或無毒衛(wèi)生型介質(zhì)、有腐蝕性介質(zhì)的物位測量; (3) 具有就地顯示直讀性, 讀數(shù)直觀, 清晰明了; (4) 無需多組液位計組合, 單機運行即可實現(xiàn)測量功能, 具有較強的單體全量程測量功能。
3 、傳統(tǒng)高溫導熱油液位計測量的干擾因素：
傳統(tǒng)高溫導熱油液位計是一種采用恒浮力原理工作的液位測量儀表, 目前被廣泛應用于地下槽體的液位測量。當被測量介質(zhì)液面平靜時, 浮球工作環(huán)境比較好, 在導管中可以平穩(wěn)地上下運動, 且能準確測量出介質(zhì)液面高度, 測量精度高。實際使用過程中會出現(xiàn)各種各樣的干擾因素, 使浮球不能正常工作, 影響測量精度。
(1) 介質(zhì)溫度。
介質(zhì)存放的環(huán)境溫度對被測介質(zhì)形態(tài)的影響很大。如果溫度太低, 會造成地下槽體內(nèi)易結(jié)晶的介質(zhì)出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象。結(jié)晶物附著在傳統(tǒng)高溫導熱油液位計的浮球表面, 改變了浮球的重量, 使浮球不能正常地漂浮在介質(zhì)表面, 從而影響液位測量。測量過程中, 介質(zhì)的不同溫差對傳統(tǒng)高溫導熱油液位計的測量偏差有著一定的影響。
(2) 機械故障。
從結(jié)構(gòu)上看, 傳統(tǒng)高溫導熱油液位計大多使用機械滑輪和鋼絲作為信號傳遞的載體。機械結(jié)構(gòu)會因腐蝕、外力、浮球表面結(jié)晶卡滯等原因引起機械故障。若機械故障不能及時排除, 必然會造成傳統(tǒng)高溫導熱油液位計不能正常工作。
(3) 液體的擾動。
地下槽體內(nèi)液體介質(zhì)的攪拌、流入、流出均會造成槽內(nèi)被測介質(zhì)液面的擾動。槽體液面的擾動會引起傳統(tǒng)高溫導熱油液位計的浮球位置不穩(wěn)定, 造成無法讀取液位計的準確數(shù)值, 嚴重影響浮球液位計的正確測量。
4、改進措施：
對于以上提出的、影響傳統(tǒng)高溫導熱油液位計測量準確度的因素, 通過分析其本質(zhì), 提出具有針對性的改進措施。在傳統(tǒng)高溫導熱油液位計結(jié)構(gòu)的基礎上, 對測量機構(gòu)、顯示機構(gòu)和測量硬件等方面進行改進, 以規(guī)避原有的影響因素, 達到測量穩(wěn)定、精確度高的效果。
4.1、測量結(jié)構(gòu)：
針對以上傳統(tǒng)高溫導熱油液位計測量的干擾因素, 對傳統(tǒng)高溫導熱油液位計的部分測量結(jié)構(gòu)采取了針對性的改進措施, 解決干擾因素問題。改進型高溫導熱油液位計結(jié)構(gòu)如圖2所示。

改進型高溫導熱油液位計在原來的測量基礎上增加了密封塊和上、下開孔, 并改變了測量桿和浮球的接觸形式。測量導管必須垂直于液面安裝。浮球處于測量導管內(nèi)部, 其直徑與測量導管直徑相同, 材料視容器內(nèi)被測介質(zhì)密度而定。材料密度應小于介質(zhì)密度, 使浮球漂浮在介質(zhì)表面, 且可以隨著液位的升高, 在浮力的作用下于測量導管內(nèi)部上下移動。測量導管上下均開設一開孔?？紤]到被測介質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)堵塞導波管下部開孔位置, 可根據(jù)實際, 在不影響測量導管結(jié)構(gòu)安全的情況下, 增加下開孔處環(huán)測量導管同一平面上的開孔數(shù)量。在測量導管上開孔, 可使浮球上部與容器內(nèi)上部氣壓一致, 從而保證測量管內(nèi)外液面相同。測量指針固定在測量桿上, 隨測量桿上下移動, 與刻度尺配合準確指示槽體內(nèi)液位高度。
與傳統(tǒng)高溫導熱油液位計相比, 改進型高溫導熱油液位計*大的不同就是測量桿和浮球分離安裝。測量桿下方是一個喇叭口, 浮球上浮頂住喇叭口, 從而作用于測量桿。測量桿為一個中空貫穿整個桿體。若浮球因介質(zhì)結(jié)晶或者黏度大等原因附著在浮球上, 可在頂部采用蒸氣或清水等合適的介質(zhì)對浮球進行清洗。浮球材料用耐腐蝕性較強的材料制成, 還要保證其密度較小, 使其在測量導管內(nèi)可以漂浮、上下移動。
改進型高溫導熱油液位計零部件簡單, 安裝便捷、可靠, 適用于封閉、半封閉以及全開放式地下槽體的液位測量。測量導管的安裝可以有效防止介質(zhì)湍流引起的內(nèi)部液面波動, 避免了被測介質(zhì)液面波動引起的測量誤差。加裝測量導管, 減小了浮球下方接觸介質(zhì)的面積, 可有效避免結(jié)晶介質(zhì)的揮發(fā)。
4.2、 安裝注意事項：
改進型浮球液位計在安裝時, 要與槽體入口和泵出口保持安全距離, 并有效避開槽體內(nèi)的攪拌裝置, 從而防止介質(zhì)湍流對改進型高溫導熱油液位計的干擾。改進型雷達液位計的測量桿為中空結(jié)構(gòu), 測量封閉或半封閉槽體液位時, 應將測量桿頂部開口進行封堵, 防止槽體內(nèi)介質(zhì)蒸發(fā)從測量桿中空部分溢出, 影響槽體氣密性。
浮球在測量導管內(nèi)運動時, 管道內(nèi)部不平整或測量導管安裝不垂直于被測界面, 均會造成浮球運動過程中其與罐壁之間的摩擦。為減小罐壁摩擦帶來的阻力, 測量導管在安裝時一定要垂直于被測介質(zhì)液面。
4.3、應用結(jié)果：
改進型高溫導熱油液位計被用于地下槽體液位的精確測量、測量誤差可以縮小至±0.5mm以內(nèi), 測量過程安全穩(wěn)定, 測量數(shù)據(jù)精確度高、數(shù)值可靠。改進型高溫導熱油液位計有效彌補了傳統(tǒng)高溫導熱油液位計在測量過程中的不足, 維護方便、成本低廉、測量穩(wěn)定, 為生產(chǎn)的安全運行提供了有力的保障。
5、結(jié)束語：
傳統(tǒng)高溫導熱油液位計在實際使用過程中, 由于被測介質(zhì)黏度大、介質(zhì)結(jié)晶、設備腐蝕造成的機械卡滯等問題, 測量結(jié)果誤差很大。通過對傳統(tǒng)高溫導熱油液位計測量機構(gòu)、顯示機構(gòu)、測量硬件等方面的改進, 成功規(guī)避了以上影響因素, 達到測量穩(wěn)定、精確度高的效果。改進型高溫導熱油液位計設計簡單、易于操作、維護方便, 適用于石油、焦化、化工等行業(yè)的地下槽體液位測量, 具有很高的推廣和實用價值。