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射频电容液位计在海上溢油液位检测中的应用

发布日期:2014-07-01  来源:  作者:  浏览次数:
【导读】:摘 要:简单介绍了射频电容液位计进行油水双液位检测的基本原理,阐述了海上溢油回收检测装置的基本构造及其工作过程。针对海上特殊应用环境的测量需求,提出分别按油、按......
摘 要:简单介绍了射频电容液位计进行油水双液位检测的基本原理,阐述了海上溢油回收检测装置的基本构造及其工作过程。针对海上特殊应用环境的测量需求,提出分别按油、按水标定的液位检测方案。油水混合状态下,对2组实验测试数据进行误差和线性度的数值计算,通过曲线拟合对比分析,最终确定了海上溢油回收集油箱油位检测的最优化方案—按油标定检测。实验证明,该方案可以满足现场实际测量环境的要求,液位计的测量精度高、线性度好。
 
【1、引  言】
在海上溢油回收过程中,实时检测集油箱油水混合物中油位的高度,是溢油回收检测与控制系统的关键。目前常用的液位检测传感器有:超声波式、磁致伸缩式、浮子式、微波式等。但以上方法均无法实现油水混合状态下油位的检测。针对海上溢油回收检测的特殊要求,必须找出一种能够进行油水识别的检测的方案。分段电容液位计,在传统电容检测的基础上,进行了改进,可以对油水液位进行检测,但是寄生电容影响较大,而且在段与段的分界处存在检测盲区,严重影响检测精度。射频电容液位计具有测量精度高、线性度好、抗干扰能力强等优点,可以满足海上复杂环境下,油水液位的检测。
 
【2、射频电容液位计的测量原理】
        射频电容液位计是基于介质的射频阻抗理论,负载射频阻抗随油水混合液中不同油水比例而变化,使电容传感器输出相应的电信号。在溢油回收过程中,采用三畅仪表生产的SC-700系列电容液位计,它采用国际上先进的射频电容技术。电容液位计的探极及金属外壳构成电容器。将集油箱中待测液体作为电介质,射频振荡器施加于电容器两端构成回路。
        据电容感应原理,当被测介质浸汲测量电极的高度变化时,引起其电容的变化,电容的变化引起振荡器输出频率的变化,微控制器根据这一频率的变化计算输出4~20mA标准模拟电流信号(其中4mA 表示零信号,20mA表示信号的满刻度),远传至操作控制室供二次仪表或计算机进行集中显示、报警或自动控制,其原理图如图1所示。在工业现场,电流对噪声并不敏感,电流输出增加了传感器的抗干扰能力。
射频电容液位计原理
 
【3、海上溢油液位检测装置基本构造】
    海上溢油回收液位检测装置如图2所示。集油箱是上下开口的金属容器,射频电容传感器安装固定到集油箱中央,测量探极底部处在油水交界处。溢油回收过程中,斜带转筒由液压站提供顺时针方向的牵引力,溢油跟随斜带转筒聚集到集油箱底部。当集油箱内部油层积累到一定厚度,启动抽油泵开始抽油。所以,实时检测集油箱中油位的高度,是溢油回收控制的关键。
集油箱液位检测
 
   溢油回收过程中,集油箱内为油水混合介质,所以理论上电容传感器应该采用油水混合标定的方法。而实际测量中,油水混合比例是动态变化的,所以实验分别采用按水、按油标定的方式,进行集油箱油水混合液位的测量。
 
【5 结  论】
    电容液位计一般用于石油化工行业密闭容器液位的测量,将其应用于半封闭的海上溢油回收液位测量装置中,采取油、水标定下的实验对比分析法,从2种测量方案的误差、线性度估算出发,对集油箱油水混合液位中油层厚度的测量,采取按油标定的方案,其测量精度及线性度较高,满足了现场溢油回收控制系统的需要。

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