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射頻電容液位計在海上溢油液位檢測中的應用

發布日期:2014-07-01  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】:摘 要:簡單介紹了射頻電容液位計進行油水雙液位檢測的基本原理,闡述了海上溢油回收檢測裝置的基本構造及其工作過程。針對海上特殊應用環境的測量需求,提出分別按油、按......
摘 要:簡單介紹了射頻電容液位計進行油水雙液位檢測的基本原理,闡述了海上溢油回收檢測裝置的基本構造及其工作過程。針對海上特殊應用環境的測量需求,提出分別按油、按水標定的液位檢測方案。油水混合狀態下,對2組實驗測試數據進行誤差和線性度的數值計算,通過曲線擬合對比分析,非常終確定了海上溢油回收集油箱油位檢測的非常優化方案—按油標定檢測。實驗證明,該方案可以滿足現場實際測量環境的要求,液位計的測量精度高、線性度好。
 
【1、引  言】
在海上溢油回收過程中,實時檢測集油箱油水混合物中油位的高度,是溢油回收檢測與控制系統的關鍵。目前常用的液位檢測傳感器有:超聲波式、磁致伸縮式、浮子式、微波式等。但以上方法均無法實現油水混合狀態下油位的檢測。針對海上溢油回收檢測的特殊要求,必須找出一種能夠進行油水識別的檢測的方案。分段電容液位計,在傳統電容檢測的基礎上,進行了改進,可以對油水液位進行檢測,但是寄生電容影響較大,而且在段與段的分界處存在檢測盲區,嚴重影響檢測精度。射頻電容液位計具有測量精度高、線性度好、抗干擾能力強等優點,可以滿足海上復雜環境下,油水液位的檢測。
 
【2、射頻電容液位計的測量原理】
        射頻電容液位計是基于介質的射頻阻抗理論,負載射頻阻抗隨油水混合液中不同油水比例而變化,使電容傳感器輸出相應的電信號。在溢油回收過程中,采用三暢儀表生產的SC-700系列電容液位計,它采用國際上先進的射頻電容技術。電容液位計的探極及金屬外殼構成電容器。將集油箱中待測液體作為電介質,射頻振蕩器施加于電容器兩端構成回路。
        據電容感應原理,當被測介質浸汲測量電極的高度變化時,引起其電容的變化,電容的變化引起振蕩器輸出頻率的變化,微控制器根據這一頻率的變化計算輸出4~20mA標準模擬電流信號(其中4mA 表示零信號,20mA表示信號的滿刻度),遠傳至操作控制室供二次儀表或計算機進行集中顯示、報警或自動控制,其原理圖如圖1所示。在工業現場,電流對噪聲并不敏感,電流輸出增加了傳感器的抗干擾能力。
射頻電容液位計原理
 
【3、海上溢油液位檢測裝置基本構造】
    海上溢油回收液位檢測裝置如圖2所示。集油箱是上下開口的金屬容器,射頻電容傳感器安裝固定到集油箱中央,測量探極底部處在油水交界處。溢油回收過程中,斜帶轉筒由液壓站提供順時針方向的牽引力,溢油跟隨斜帶轉筒聚集到集油箱底部。當集油箱內部油層積累到一定厚度,啟動抽油泵開始抽油。所以,實時檢測集油箱中油位的高度,是溢油回收控制的關鍵。
集油箱液位檢測
 
   溢油回收過程中,集油箱內為油水混合介質,所以理論上電容傳感器應該采用油水混合標定的方法。而實際測量中,油水混合比例是動態變化的,所以實驗分別采用按水、按油標定的方式,進行集油箱油水混合液位的測量。
 
【5 結  論】
    電容液位計一般用于石油化工行業密閉容器液位的測量,將其應用于半封閉的海上溢油回收液位測量裝置中,采取油、水標定下的實驗對比分析法,從2種測量方案的誤差、線性度估算出發,對集油箱油水混合液位中油層厚度的測量,采取按油標定的方案,其測量精度及線性度較高,滿足了現場溢油回收控制系統的需要。

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