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运用压力变送器监测液位变化预防超过警戒值

编辑: 来源: 发布日期:2019-12-11
    本文先容了用于水和废水处理行业的液位测量技术的用户指南,涉及用于明渠流量或液位测量的仪器。

    已经证明,几种适用的液位测量技术是适用于广泛的工业和市政水处理应用的可行解决方案。由于现有应用的多样性以及不断变化的应用条件,因此没有一种适合所有条件的理想技术。

    点水平与连续
    无论何种应用,液位测量仪器都可以分为两种主要类型:点液位和连续液位测量。

?  点位(开/关)测量指示容器内特定阈值(点)处是否存在位。点位开关用作高位和防溢警报,低位和泵保护警报以及泵控制。

?  连续液位(比例)测量指示整个测量范围内容器中的液位。本质上,这些设备用于过程控制以及库存控制和管理。

    技术选择
    由于工艺条件的变化,用于物位测量的技术会受到不同的影响。以下是水处理设施中通常使用的各种技术的简要说明:

?  射频导纳/电容使用射频信号并检测电容的变化,表明存在或不存在材料或与磁翻板液位计接触的材料量,使其具有高度的通用性,是适用于各种材料和条件的理想选择用于点或连续物位测量。

?  雷达采用调频连续波(FMCW)或脉冲波空中传输,可以精确地非接触读取反射的电磁信号。
 
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?  磁致伸缩使用铁磁线产生的电脉冲来精确检测带有嵌入式磁体的浮子的位置。当来自浮子的磁场被脉冲相交时,第二个脉冲被反射回电路,该电路确定了精确的距离,从而确定了液位位置。

?  电导率开关测量在两个探头或单个探头和容器壁的帮助下使导电液体接触时发生的插入电阻。

?  超声波(点电平)测量涉及以预设频率对晶体进行电子共振,以产生声波,该声波通过气隙流向第二个晶体。当两个晶体之间的间隙充满液体时,第二个晶体开始与较前个晶体共振。

?  超声波(连续液位)测量包括在磁翻板液位计的帮助下产生超声波脉冲,并测量反射信号返回到换能器以确定液体液位所需的时间。

?  导波雷达(GWR)采用时域反射法(TDR)技术,该技术涉及通过柔性电缆波导或金属棒发送高度聚焦的电子信号。当液体的表面与传输的信号相交时,它会沿电缆或杆反射回去,以确定行进的距离。然后,容易推断出水平位置将是可行的。

?  静水压力测量涉及使压力磁翻板液位计下沉并带有传感膜片和密封的电子电路,该电子电路将与液位成比例的模拟信号传输到磁翻板液位计之外。

?  浮球开关基于固定在容器上的低密度浮子,该容器磁耦合至限位开关。液位的变化会通过移动浮子来激活开关。
 
    振动/调音叉被压电激励并以大约1200 Hz的频率振动。当过程介质覆盖货叉时,频率会有变化。该频率偏移由内部振荡器检测,该内部振荡器将其转换为切换命令。

    点级解决方案
     先进的射频导纳/电容点级设备是zui通用的点级技术,特别是具有能够覆盖磁翻板液位计的工艺介质。它们提供出色的溢出/溢出保护。它们可以很容易地设置并且没有活动部件,从而使它们几乎免维护。射频导纳/电容点级设备的坚固设计和电路使其成为各种水处理应用的理想解决方案。

    音叉以及超声波间隙开关可在各种应用中实现可靠的高或低电平测量。对于非涂层导电液体,电导率开关可以实现经济的测量,浮子开关可以以极低的成本用于各种基本应用。
  
    连续级解决方案
    诸如浮子和起泡器之类的机械系统需要大量维护,并且其精度和可靠性低于电子系统。静液压系统易于使用,可靠性更高,并且能够将数据传输到另一个接收器以进行远程监视,记录和控制。

    射频导纳/电容水平是用于指示和控制的zui佳可用技术之一。射频技术本质上在接口测量过程中提供了zui大的准确性和可重复性。液体的上,下相组成的变化对系统的精度没有重大影响。消除了重新校准的需要。

    射频导纳技术可实现短跨度测量中zui理想的测量之一。当测量范围的水平减小时,RF技术将变得更加合适。在跨度只有几英寸的情况下,RF系统具有重复获得1/32英寸英寸精度的能力。RF的另一个优点是,它不受“死区”的限制,这些死区通常是为超过5英尺的测量范围选择的不同已建立技术所固有的。

    非金属储罐在磁致伸缩,超声波,雷达,导波雷达(GWR)和静水压技术方面没有任何技术挑战。GWR方法非常适合具有内部障碍物的船舶,并且其能量水平低于机载雷达技术。非接触技术(如超声波和雷达)的测量范围可以达到130英尺。

    对于远距离测量或净空限制,柔性磁翻板液位计可为静压和射频导纳技术产品提供高达几百英尺的插入长度。基于环路供电的GWR(TDR)产品可在选择性应用中实现高达115英尺的测量范围。磁致伸缩技术可在zui大范围为70英尺的柔性磁翻板液位计设计中实现0.1%的测量范围精度。

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