混合液位测量原理、选择、安装、限制和校准

文摘   2024-09-25 07:01   美国  

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液位测量基于混合技术:由电容和 GWR 组成。该系统基于 GWR 技术,而对于接口应用,该方法与电容测量相结合。


选择这两种技术是因为具有乳剂层的电容技术的性能以及 GWR 的精确整体电平性能。测量的参考点 R 位于过程连接处。

混合液位测量

R = 测量参考点

E = 空校准(= 零)

F = 完全校准 1= 量程)

LN = 探头长度

UP厚度上中

DL = 距离等级完成

LL = 等级完成

D1=距离接口(距离法兰/DC2)

L1=液位接口(探头端距离/DC1)


测量范围(示例)

棒式探头 ≤4 m/13 ft

绳式探头 ≤10 m/33 ft

同轴探头 ≤6 m/20 ft


与乳剂层界面

如果存在清晰的界面层,混合系统将通过引导雷达模式测量整体水平和界面。在后台,电容分析始终同时进行,并使用测量距离和同轴探头的已知电容条件计算电容值,并从中得出油层的直流值。

该测量的直流值又用于通过油层的界面测量中的飞行时间校正,从而可以测量界面。即使在上烃层DC值波动较大的情况下。

在传统的制导雷达探头中,乳剂层导致界面表面信号丢失,但保持上层液位(例如油)。混合电容/GWR 自动切换到电容模式并提供较低液位(水)。

在存在乳液的情况下,混合电容/GWR 测量乳液下方的上层液位和下导电层。整个乳剂层无法得知。


局限性

GWR 和电容限制也适用于混合电容/GWR 技术。在存在乳液的情况下,只有电容技术才能测量水的存在。

上层介质的 DC 应该是已知的并且是恒定的。

上层介质的DC不得大于10。

上层介质和下层介质之间的DC差值应>10。

上层与界面之间的距离最小应为60mm。

上层介质电导率:<1 µS/cm

下层介质电导率:>100 µS/cm

无法测量会导致探头结垢或严重堆积的介质。


选择

对于界面测量,最好使用腔室/笼/静水井中的同轴探头或杆式探头。

同轴探头适用于粘度高达约 500cst 的液体。同轴探头可以测量介电常数为 1.4 的大多数液化气体。使用同轴探头时,喷嘴、容器内部配件等安装条件对测量没有影响。当在塑料容器中使用时,同轴探头可提供最大的 EMC 安全性。

如果有足够的顶部空间来安装杆式探头,则绳式探头可用于暗室/静水井。这可以排除绳索或探头末端重量接触管壁(直径足够大,精确垂直的管)。


设计

混合电容/GWR 应具有适合应用的适当电平范围的探头。


安装

杆/绳探头可以安装在导波井或室/笼中。在这种情况下,杆/绳探头与腔室/笼/静水井的内径的距离应在40毫米至100毫米之间。杆/杆探头末端到容器底部的距离至少应为 10 毫米。

还可以使用同轴探头并将其安装在距容器壁任意距离的位置。

在测量范围内,杆/绳/同轴探头不应与腔室/笼/静水井壁接触。如果需要,应使用中心盘。中心盘不应位于测量范围内。

对于长绳/同轴探头,应考虑额外的重量或弹簧。

对于地下容器,杆/绳/同轴探头应设计有大喷嘴直径,以避免喷嘴壁处的反射。

对于非金属容器,建议使用同轴探头。

对于具有隔热层的容器,电子外壳应位于容器隔热层之外。这是为了防止电子设备因热辐射或对流而升温。

绝缘不应超过下图中标记为“最大”的点。

界面液位测量的校准和配置

校准在工厂完成组装后进行。原位校准(低范围和高范围)仅用于记录线性协议。如果校准值与工厂值不同,则应将其设置为自定义参数化。

应了解实际的介质 DC 上限值。

湿校准:探头可进行全量程校准,即低界面液位(0% 液位校准)和高界面液位(100% 液位校准)。也可以执行其他中间值。低界面电平模拟旨在抑制虚假回波(用于 GWR 测量)并为电容部分提供 0% 电平值。高接口级仿真旨在为 GWR 测量和电容部分提供最大范围值。

干校准:可以通过输入低电平值和高电平值来模拟电平电容。电容单元将根据工厂校准自动计算≥100 μS/cm 的电容变化图像。


  

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