磁性液位计、雷达液位计、差压液位计在储罐中的应用

测量小型储罐的液位最常用的液位计类型有磁性液位计、导波雷达液位计、差压液位计三种形式，下面对三种液位计类型做对比分析，来确定最适合该工况的液位计类型。

1、磁性液位计

磁性液位计是一种最常用的液位计类型，在各种液位测量场合得到广泛的应用。磁翻板液位计的原理是浮力原理和磁性耦合作用。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的***磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。

变送杆内的干簧管元件通过磁耦合的作用，将液位位置转化为电阻阻值变化，通过变送器转换成4-20ｍＡ的标准信号，实现液位信号远传监控。磁翻板液位计具有检测原理简单、就地显示的直读式特点。目前磁翻板产品可以做到10MPa的耐压能力，已经可以用于大部分的低中压场合。

2、导波雷达液位计

导波雷达液位计是一种基于时间行程原理的测量仪表。探头发出高频脉冲（光速）并沿杆式探头传播，当脉冲遇到液体表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转换为物位信号，通过变送器转换成4-20ｍＡ的标准信号，实现液位信号远传监控。

导波雷达液位计发出脉冲波以光速传输，不受气相温度的影响，具有低维护性，高精度特点。但是雷达也有一定的局限性，由于气相空间不是真空，气相介质对于雷达波的能量具有一定的吸收性，使得雷达波到达介质液面的时候能量有一定的衰减，而衰减程度和气相介电常数有关，气体的介电常数随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，但影响系数很小，但对于较高压气体，介电常数增加就会比较明显。当液面反射的回波能量又经过气相介质的吸收，使得雷达的回波能量衰减至接近或低于干扰波的能量时，就会产生虚假液位显示。分液罐中的气相为5MPa的天然气，对雷达回波的影响还是比较明显。

另外，在安装方式的选择上，导波雷达液位计的原理决定了必须在设备顶部开口安装。因此，液位计的安装需要考虑安装局限性。

体积较小的分离器，由于气体停留时间短，靠重力气液分离效果不佳，为了避免顶部气相流动时夹带液体，通常会在顶部增加一个固定的丝网组件，使得气体流过时，液体被拦截而留在丝网上，在重力流作用下流至分离器底部，提高分离效果。

在这种情况下，采用顶部安装方式的杆式液位计都需要在丝网中开孔，一方面增加了安装难度；另一方面降低了丝网除沫的效率，因此不建议采取顶部安装方式。

3、差压液位计

差压液位计是一种基于液位静压原理的液位计。对于开口容器或常压容器，差压变送器的低压侧引管可以取消。

测量元件将测得的差压信号经过转换、放大等处理，转换成4-20ｍＡ的标准信号，实现液位信号远传监控。采用差压变送器的测量方式，由于没有可动部件，运行寿命长，维护工作量小，不易受机械振动影响。对于案例中的分离罐，因为是设备侧面取压，能避开除沫网，不受安装条件的限制。为了避免采取差压测量时，气相中夹带的部分液体在气相管中积液，使得差压变送器的低压侧压力偏高，测量值偏移，增加液位误差和人工定期排液的维护量。取压适合采用带毛细管远传隔离密封件的形式，利用柔性的毛细管内填充油的压力传导，将罐内的差压传导到变送器处。隔离远传的方式使得差压变送器不受凝液影响，变送器可以安装在较远的位置，进一步隔绝振动影响。

特点：

（1）雷达液位计的特点：

①液位测量不受温度变化、介质变化的干预。

②若是液位的范围在15m以下，其测量的精度误差在5mm范围内，若是液位范围在15m以上，精度测量数值为5mm±0.05%。

③顶部和底部都有盲区。

（2）差压式液位计的特点：

①许多安装有传统差压式液位计的场合中，液体上方都有额外的蒸汽压力。由于蒸汽压力不属于液位测量内容，所以必须对其存在进行抵消，抵消方式为毛细管及带密封的元件。

②机械零件依靠数字结构进行代替，其属于电子元传输技术的一种，具有更快的响应速度和更高的测量精度。

③在天气严寒的情况下，必须采取保温措施或者伴热措施干预，对压力管道内的漏水状况、冷凝情况 , 是否存在蒸发和堵塞状况进行严格检查。

④若是毛细管之间的间距过大，将对压力传递产生不良影响，加大误差，所以必须提升安装工艺。

（3）磁致伸缩液位计特点：

①较强的可靠性，由于磁致伸缩液位计的应用原理为波导，不锈钢管内进行了转换器的封装，其不会接触测量介质，并未安装机械活动的部件，也不会产生摩擦磨损，传感器的工作方式可靠，具有较长的使用寿命。

②精度较高。博导脉冲工作属于磁致伸缩液位计应用的方法，其会对起始脉冲进行测量，对结束脉冲时间进行测定，以此对被测的位移进行确定，具有较高的测量精准度，其分辨率在0.01%FS以上，是其他传感器无法匹敌的。

③高安全性。罐盖无法应用磁致伸缩液位计展现，降低了由于人工测量而导致的不安全因素存在，具有较高的防爆性能， 应用方式安全，可在依然液体及化学原料测量中应用。

④磁致伸缩液位计采用高精度传感器元件，便于系统自动化。通过处理器计算脉冲电流与扭波脉冲的时间差，可以准确地确定浮子位置。它充分考虑了各种信号连接方式，依靠标准输出信号，将其与通信接口连接，可优化信号处理方式，有效进行联网，促进测量系统自动化工作水平的提升，提升改造程度。