Измерение уровня
Понятие уровень, единицы измерения.
В производственных процессах химической промышленности большое значение имеет контроль за уровнем жидкостей и твердых сыпучих материалов в технологических аппаратах, различных емкостях и в резервуарах.
Измерение уровня в технологических аппаратах.
Измерение уровня в технологических аппаратах позволяет контролировать в них вещества, необходимого для протекания технологических процессов в требуемом направлении. Запас вещества в аппаратах должен быть вполне определенным и значительное уменьшение или увеличение его по сравнению с номинальным значением может привести к нарушению производственного процесса. Измерение уровня в аппаратах производится обычно в относительно небольшом диапазоне его измерения, причем высокая точность при измерении не требуется. Необходимо следить лишь за тем, чтобы уровень вещества не был больше или меньше допустимых значений.
Измерение уровня в емкостях и резервуарах.
Измерение уровня в емкостях и резервуарах производится с целью учета количества находящегося в них вещества. В резервуарах больших размеров приходится измерять уровень, изменяющийся в большом диапазоне. Кроме того, точность измерения уровня должна быть достаточно высокой.
— Уровень измеряется в единицах длины — метрах. На заводе его часто измеряют в %.
— Измерение уровня вещества дает возможность, как уже говорилось выше, производить расчет количества и массы вещества для его учета.
Определение количества жидкости или сыпучих материалов.
При постоянном по высоте сечении емкости (резервуара) объем продукта может быть получен умножением площади поперечного сечения на значение уровня вещества, поэтому измерение объема здесь сводится к измерению уровня.
При переменной площади поперечного сечения резервуара по высоте надо знать зависимость этой площади от высоты.
Определение массы вещества.
Измерение массы вещества производится путем определения его объема и измерения плотности вещества. Умножая объем на плотность, получают массу вещества. Это умножение производят или вручную или автоматически при помощи приборов.
Методы измерения уровня, приборы для его измерения.
В производстве для контроля уровня веществ применяют различные уровнемеры, работающие на различных методах измерения уровня.
1. Уровнемеры с визуальным отсчетом;
2. Буйковые и поплавковые уровнемеры;
3. Гидростанические уровнемеры;
4. Дифманометрические уровнемеры;
5. Радиоактивные уровнемеры;
6. Уровнемеры раздела фаз;
7. Акустические уровнемеры;
9. Уровнемеры сыпучих веществ.
Уровнемеры с визуальным отсчетом.
Самый простой способ измерения уровня, основанный на методе сообщающихся сосудов. То есть к технологическому аппарату через запорные вентили подключается стеклянная трубка, по которой и наблюдается столб жидкости.
Недостатки: имеется возможность загрязнения трубки, вплоть до полного исчезновения видимости уровня, а также возможность образования воздушных пузырьков внутри стеклянной трубки, что устраняется с помощью дренажного вентиля.
Применяется для контроля уровня жидких и прозрачных веществ по месту.
Буйковые и поплавковые уровнемеры.
Нашли широкое применение для измерения уровня жидкости, как в технологических аппаратах, так и в резервуарах у нас на предприятии.
Принцип действия основан на возникновении выталкивающей силы при погружении поплавка или буйка в жидкость (закон Архимеда), которая либо преобразуется в стандартный токовый сигнал 4-20 мА, либо пневматический 0.2-1.0 кгс/см2 для последующей передачи информации на вторичные приборы, по которым оператор наблюдает показания уровня. Гораздо реже можно встретить поплавковые уровнемеры типа УДУ с контролем показаний по месту.
Среди буйковых уровнемеров широко используются такие как Сапфир ДУ, Fischer, имеющие стандартный токовый выходной сигнал 4-20 мА, работающие в комплекте с электронными вторичными приборами, как Ш-711, Ремиконт, МОД-30, дающими возможность не только наблюдать уровень, но и получить сигнализацию и блокировку по различным уставкам с помощью дополнительных устройств, таких как УАС, УЗС.
При работе в зимнее время эти уровнемеры нуждаются в обогреве по причине возможности образования наледи, как на внутренних элементах самого прибора, так и в направляющей трубе, в которой находится буек, возникающей при колебаниях температуры, как продукта, так и окружающей среды.
Среди поплавковых уровнемеров применение нашли УБП, УДУ, имеющие стандартный выходной сигнал 0.2-1.0 кгс/см2, работающие в комплекте с вторичными приборами типа ПВ10.1, ППВ1.1. Эти приборы не нуждаются в обогреве. В настоящее время на заводе ведется замена устаревших пневматических приборов КИП на более современные приборы, имеющие лучшие характеристики точности показаний и дающие больше возможностей по обработке информации от датчиков.
Одним из таких приборов является уровнемер ENRAF голландской фирмы. Точность измерения уровня составляет 0.1 мм. Это очень чувствительный прибор-преобразователь силы. Он постоянно взвешивает вес поплавка и сравнивает с уставкой, которая представляет собой вес поплавка минус выталкивающая сила. Если вес поплавка равен уставке, то прибор считает, что поплавок на уровне.
Прибор показал надежную работу на предприятии. Основные эксплуатационные требования: обогрев в зимнее время на резервуарах, где продукт – газ, а также отсутствие ударов вибраций и т. п. из-за которых выходит из строя чувствительный элемент или прибор сбивается. При остановке резервуара на ремонт необходимо перед демонтажем прибора: поднять поплавок, отключить питание 220в, заблокировать прибор механически.
Уровень раздела фаз.
Принцип действия основан на разных электропроводностях жидкостей. В емкость устанавливается электрод, который кабелем соединяется с вторичным прибором Ф-70. В качестве 2-го электрода используется сам корпус емкости. Применяется для разделения 2-х фаз электропроводной воды, от неэлектропроводной, с последующим отводом воды из емкости. Важным условием нормальной работы прибора является обеспечение герметичности конструкции электродов.
Гидростатические уровнемеры.
Гидростатический метод измерения уровня основан на том, что в жидкости существует гидростатическое давление, пропорциональное уровню, которое преобразуется в стандартный токовый сигнал 4-20 мА. Прибор нуждается в обогреве в зимнее время. Пример: Сапфир ДГ.
Дифманометрические уровнемеры.
Применяются для измерения уровня жидкости, как под атмосферным, так и под избыточным давлением. Каждому значению уровня жидкости в емкости соответствует определенный перепад давления, который измеряется прибором. Прибор нуждается в обогреве в зимнее время. Давление в аппарате не влияет на результат измерения, т. к. оно одинаково воздействует на «+» и «-» камеры. При работе на агрессивных средах, трубки между аппаратом и разделительными сосудами продувают воздухом или инертным газом.
Акустические уровнемеры. ( Ультразвуковые)
Принцип действия основан на локализации уровня звуковыми импульсами, проходящими через газовую среду, отходящую над контролируемой жидкостью и явлении отражения этих импульсов от границы раздела. Разновидностью ультразвукового уровнемера являются радарные уровнемеры типа APEX, обладающие высокой точностью, надежностью и возможностью эксплуатации в различных средах.
Радиоактивные уровнемеры.
Действие таких уровнемеров основано на поглощении γ — лучей при прохождении через слой вещества. Уровнемеры УР-8 используются для измерения уровня жидкостей и твердых сыпучих материалов
.
Емкостные уровнемеры.
Принцип действия емкостных уровнемеров основан на зависимости электрической емкости системы «электрод-измерительная среда» от изменения уровня.
Приборы типа ЭИУ предназначаются для измерения не только жидких, но и твердых сыпучих материалов. Для измерения уровня воды, аммиака, мазута, бензина, керосина и смазочных масел предназначены емкостные уровнемеры ЭИУ-1К, фирмы LABKO 2W
Измерение уровня сыпучих материалов.
Для измерения уровня сыпучих веществ могут применяться некоторые из рассмотренных выше уровнемеров. Кроме того, имеются специальные конструкции приборов.
Источник
Об измерениях уровня методом перепада давления
Ведущее в отрасли решения для измерения уровня по перепаду давления повышает точность и надежность благодаря инновации технологии.
Технология измерения уровня по принципу перепада давления
Измерение уровня по принципу перепада давления основано на измерениях гидростатического давления с использованием постоянной удельной плотности среды. Данный метод определения уровня жидкости широко применяется во многих отраслях. Решения включают как традиционные способы подключения преобразователя, так и интегральные с возможностями прямого монтажа или при помощи выносных мембран, которые могут быть сконфигурированы как настроенная система, сбалансированная система или система с выносными электронными сенсорами.
О технологии измерения уровня по перепаду давления
Соединения для прямого и удаленного монтажа спроектированы для удовлетворения самых разнообразных потребностей. Соединения для прямого монтажа предлагают простую установку измерительных преобразователей непосредственно к емкости, исключая потребность в дополнительных приспособлениях для монтажа измерительного преобразователя. Соединения для удаленного монтажа состоят из уплотнения, прикрепленного к преобразователю посредством капиллярной трубки и используются в настроенных или сбалансированных системах, установках с высокой температурой и преобразователях удаленного монтажа.
Система электронных выносных сенсоров ERS™ обеспечивает измерение уровня методом перепада давления. Такое решение устраняет необходимость в длинных капиллярах и подогреве трубопроводов, сокращая время отклика на 90%. Система датчиков синхронизируется для вычисления перепада давления, легко подключается при помощи кабеля и может независимо устанавливаться и обслуживаться, что значительно упрощает процедуру установки и технического обслуживания.
Системы Tuned-System™ измеряют уровень, используя капилляры с двумя разными длинами, подключенными к преобразователю, позволяя системе компенсировать температурный дрейф. Обычно одна сторона системы напрямую монтируется к емкости, а вторая монтируется удаленно посредством капиллярной трубки. Система экономит время и расходы на установку, устраняя необходимость в дополнительных компонентах для монтажа преобразователя. Она также является идеальным решением для применений с узким диапазоном и высоким давлением.
Сбалансированные системы являются надежным решением, состоящим из двух капилляров одинаковой длины, соединенных между измерительным преобразователем и уплотнением. Система устраняет проблемы, связанные с техническим обслуживанием мокрых и сухих колен, и хорошо подходит для горизонтального потока и использования внутри помещения практически без изменений температуры.
Выбор заполняющей жидкости значительно влияет на производительность систем измерения уровня методом перепада давления. Они могут твердеть или испаряться из-за жестких условий эксплуатации, что приведет к ошибочным измерениям. Доступны варианты заполняющих жидкостей для разных потребностей, таких как низкие температуры до -105 °C (-157 °F), высокие до 410 °C (770 °F) и жидкости, пригодные для гигиенических применений.
Система разделительных диафрагм защищает преобразователи от горячих, холодных, коррозионных, эрозионных или вязких процессов. Разделительные диафрагмы доступны с измерительными преобразователями дифференциального, избыточного и абсолютного давления. Усовершенствованные методы сварки и сборки предотвращают коррозию сварных швов и улучшают прочность для обеспечения надежности и повышенной производительности в самых суровых средах.
Двойная мембрана позволяет выполнять измерения давления и уровня в высокотемпературных процессах. В устройстве используется два различных вида заполняющей жидкости, расширяя рабочий диапазон измерительного преобразователя от 75 °C (-103 °F) до 410 °C (770 °F). С улучшенным временем отклика на 46% расширители температурного диапазона упрощают установку и снижают расходы путем снижения количества импульсных трубопроводов и электрообогрев.
Примеры применения
Как избавиться от дополнительных обогревающих систем и проводить точные измерения при температурах вплоть до 410°C? Двойная разделительная мембрана Rosemount позволяет проводить точные и стабильные измерения уровня в высокотемпературных процессах.
НПЗ улучшает измерение уровня вакуумной колонны
Биотехнологическое предприятие повышает выработку на ферментационном чане
Источник
Система учета в резервуарах
Получайте точные измерения для учета запасов и коммерческого учета в резервуарах хранения бестарных жидкостей.
Преимущества эффективных измерений параметров резервуарных жидкостей
Резервуарный учет означает измерение жидкости в больших емкостях с целью определения объема продукта. Система резервуарного учета от Rosemount™ обеспечивает точные измерения уровня, температуры и давления для управления запасами, перевалки нефти и предотвращения переливов, обеспечивая эффективность работы.
7 типичных проблем учета в резервуарах
Продукты
Обеспечивает измерение уровня с высокой точностью и защиту от перелива.
Температура и уровень свободной воды
Обеспечивает точные измерения среднего значения температуры и уровня свободной воды.
Измерение давления в системе учета в резервуарах
В дополнение к вычислению чистого объема позволяет вычислить плотность и массу в режиме реального времени.
Включает полевые индикаторы, устройства связи, реле, а также шкафы для всей системы.
Мониторинг процесса перевалки нефти в режиме реального времени, коммерческого учета запасов и учета при отгрузке потребителям.
Защита от перелива
Профилактика переполнения основана на доверии. На карту поставлены человеческие жизни. Окружающая среда. Ваш имидж и финансовые показатели.
Постепенно обновляйте систему резервуарного учета с помощью современных и надежных полевых устройств и устройств управления.
Онлайн инструменты для учета в резервуарах
Статус заказа
Проверьте статус вашего заказа онлайн в течение дня после получения подтверждения заказа.
Лист технических данных Rosemount 5900S
Информация обо всех деталях прибора, включая полные технические характеристики и информацию о сертификации.
Лист технических данных системы учета в резервуарах
Узнайте, как объединить инструменты в системное решение, которое больше всего соответствует вашим потребностям.
Справочное руководство инженера НПЗ
Загрузить руководство по проектированию системы учета в резервуарах в нефтяных терминалах и НПЗ.
Обзор системы Flier
Получите визуальный обзор различных компонентов системы.
Руководство по учету в резервуарах и защите от переливов
Справочник по обеспечению безопасности в резервуарах.
Техническое описание системы защиты от переливов
Прочтите о работе Rosemount 5900S в качестве уровнемера и независимого датчика в системе защиты от переливов.
Флаер о преимуществах эмуляции
Узнайте больше о возможностях модернизации современной радарной системы.
Услуги и консалтинг
Услуги по обучению
Узнайте о продуктах для коммерческого учета в резервуарах Rosemount. Запишитесь на курс или используйте наше онлайн-обучение.
Рекомендуемые продукты
Примеры применения
Secure efficient tank farm operations, reduce risk and minimize measurement uncertainty with the scalable and open architecture Rosemount Tank Gauging System from Emerson.
Hear industry leading experts discuss overfill prevention with unique 2-in-1 technology.
Подробнее о системе Rosemount для коммерческого учета в резервуарах
Базы резервуарного хранения в Нью-Йорке повысили безопасность техпроцессов
Для конкурентоспособности резервуарные парки избегают ручной труд, эффективно используют резервуары и максимизируют скорость перекачки продукта.
Компания Emerson объединяет технические знания с инженерным опытом для создания решений на благо наших заказчиков в постоянно меняющемся мире.
У вас активная сессия в другом регионе:
Некоторые продукты в вашей корзине могут быть недоступны в выбранной стране/регионе и будут удалены из корзины. Для получения более подробной информации обратитесь к нам .
КАК МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ ФАЙЛЫ COOKIE
Мы используем файлы cookie и аналогичные технологии для улучшения нашего сайта, персонализации его содержания и подбора рекламных сообщений и предложений, отвечающих вашим интересам. Подробнее о том, как мы используем файлы cookie, и об изменении настроек файлов cookie, можно узнать в Положении о файлах Cookie. Приняли к сведению и больше не хотите получать это сообщение? Щелкните на X, чтобы закрыть это сообщение.
Источник