工業硝酸銨溶液貯罐液位測量中對于液位計的選型分析(上）

介質接觸，連通入高壓室；低壓室壓力采用大氣壓或真空，作用在S元件（即敏感元件）的兩側隔離膜片上，通過隔離膜片和元件內的填
充液傳送到測量膜片兩側。壓力式液位測量原理圖如圖1所示，當貯罐內有硝酸銨溶液時，隔離膜片受其液面壓力，由變送器輸出電流信號。根據流體靜力學原理，換算出液位或物料重量信息。
　　
　　優點：工業壓力式液位變送器的技術成熟，廣泛應用于工藝領域。轉換精度高，通過隔離膜片，能測量較高溫度的液體。
　　缺點：壓力式液位變送器因其測量原理，必須安裝在貯罐底部。一旦硝酸銨溶液的溫度下降，溶液C罐底部出現大量結晶。硝酸銨溶液結晶后，插人的隔離膜片被硝酸銨結晶包裹，受到結晶晶體的應力，出現壓力超量程的情況，不能真實反映出硝酸銨貯罐的液位情況。同時硝酸銨溶液底部結晶不易溶化，為生產投料及安全控制帶來了不少的麻煩。
　　L 2磁性浮子液位儀
　　硝酸銨溶液生產企業里多數使用磁性浮子液位計，液位計根據浮力原理和磁性耦合作用研制而成，如圖2所示。


　　
　　當被測容器中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅動紅、白翻柱翻轉180°，當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色，當液位下降
時翻柱由紅色轉變為白色，指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度，從而實現液位清晰的指示。當加上磁性行程開關后，可轉換為位置量測量信號，用以輸出標準電信號，供控制系統使用。
　　優點：測量直接可觀，且價格便宜。
　　缺點：安裝較復雜，需加裝連通管，上下法蘭面要求在同一垂直平面內，液位計下端應略高于罐體下法蘭口。應用于硝酸銨貯罐，因磁翻轉液位計需通過連通容器將被測介質導引入，一旦硝酸銨溶液結
晶將不能導通測量室內的液位。因此，不適用于硝酸銨溶液忙罐。
　　
　　1.3超聲波液位儀
　　超聲波液位儀（見圖3)工作原理是由超聲波換能器（探頭）發出高頻脈沖聲波，遇到被測物位（物料）表面被反射折回，反射回波被換能器接收轉換成電信號。
　　聲波的傳播時間與聲波的發出到物體表面的距離成正比。聲波傳輸距離與聲速和聲傳輸時間的關系可用公式表亦：
　　S=c • T/2
　　 (1)式中，s為聲波傳輸距離；_c為聲速；r為聲波傳輸時間。
　　探頭部分發射出超聲波，然后被液面反射，探頭部分再接收，通過信號處理，超聲波變送器輸出標準電信號給控制系統。
　　優點：由于超聲波液位儀在測量物位時，與被測介質不接觸，同時為全密閉防腐結構，因此對于黏稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測量，效果佳。工作可靠，在惡劣的工作環境中仍能正常
使用。安裝簡便，可在罐頂直接拆裝。使用周期長，免維護。
　　缺點：由于溫度對聲速具有影響，所以測得的液位也受到溫度影響。并且硝酸銨溶液貯罐內溫度較高，貯罐罐頂溫度低，硝酸銨受冷容易凝結在儀表的發射頭及接收頭處，影響儀表的正常測量。
　


　1.4雷達液位儀
　　雷達液位儀與超聲波液位儀原理相似，是通過雷達技術的應用來實現液位測量功能的一種新型的液位儀表。通過發射能量極低的極短微波脈沖信號，配合天線系統對反射回信號的接收，實現判斷液面高度的目的。
　　缺點：同樣因探頭安裝在貯罐頂部，容易被硝酸銨結晶包裹，影響儀表的正常測量。
（未完，見下篇）