ELL外测液位仪在氯乙烯液位测量上的应用

我厂VCM生产工艺中要求对球罐液位进行准确的测量。原球罐测量使用进口的钢带液位计。由于安装和使用的腐蚀和磨损，造成浮子和钢带断裂损坏不能使用，现已停用，只能用差压变送器进行辅助性的测量。由于VCM球罐属于比较特殊的容器，不便进行开孔和动火，所以其他的仪表，如：双法兰差压计、超声波液位计也不好进行安装和使用。差压法测量是基于两个压力变送器进行测量值相减而得出液位。容器下部的压力计无法在罐体取压，只能装在罐底排污管或介质排出口上，易造成堵塞或产生负压，达不到精确测量的目的。所以，在使用西安定华电子有限公司生产的外测液位仪前，球罐的液位测量一直无法彻底解决。

下面简单介绍一下该仪表的有关情况：

一、 工作原理及性能

从容器壁外侧检测到的微小机械振动波形的特性是由液体振动特性和容器振动特性决定的，此振动波形经定华公司专用算法处理后可以得到它的液位特征量y。液面高度H、y及液体温度t之间有下述数学模型的表述关系：

H = f [ ( a + bt ) y ] 

式中： a —— 液体特性系数 

b —— 液体温度系数 

t —— 液体温度 

y —— 振动波形的液位特征量

利用此原理，通过测量头敏感器件检测出容器壁上的微小振动，再变为电信号传入仪表主机。在主机内将信号变为数字后送入CPU，使用定华公司的专业算法，计算出液面高度。 

ELL—FI外测液位计主要性能指标如下：

测量范围： 0.2—30 m 

精 度： 0.5%（0.2%，1%）

输出信号： 隔离4—20 mA 

供电要求： 24VDC / 10W 

容器内压力： 无限制防

爆认证等级：dⅡBT6 

二、 特点及安装

从2001年9月开始引入外测液位计，到2003年7月为止，共引入五台，分别装在V401B，V401A，V421和罐区两台，经过三年使用，认为该仪表比较适合在我厂使用，有以下三个特点： 

1. 安装方法较有特色。如图，由于安装在罐体外部，不需要破坏罐体结构，使该表使用很安全，即在罐上不用开孔，也不需现场动火，只是用测量头的磁铁吸附在罐体上。安装方便、无须动火。 

2. 安全、环保。由于在罐体外进行测量，所以仪表和被测介质不发生接触，避免了被测介质的腐蚀和被测介质的跑冒滴漏，不存在环境污染问题，也没有因电器元件打火引燃的问题。 

3. 使用方便。由于仪表为全数字式，不使用强电，不存在仪表的机械摩擦运动，现场为数字显示，模拟4—20mA标准信号输出，可方便的和DCS接口。在电子元件和电路工作完全可靠的技术支持下，该仪表完全能长周期稳定工作，而且为全封闭（按键为磁性按键，用专用磁笔进行操作），使其达到 dⅡBT6级防爆，WF1级防腐，IP54级防水，因而可以在我厂VCM罐区的环境下进行工作。

三、安装使用注意事项 

1. 测量头的安装。因为该液位计的测量头和罐壁要保证紧密接触，一旦出现接触不良现象，测量头将不能正常工作。这将影响仪表的准确性，原因是由于罐体的材质较硬，球罐不可能进行机械打磨，只能手工打磨，所以开始时经常出现达不到仪表安装要求的光洁度，只有在接触面达到较高的光洁度后，才能使测量头正常工作。为求得仪表的最高准确度，我们经过反复打磨且周边涂上硅油防止空气中水分进入接触面，确保测量头与罐壁严密接触，使测量效果满足需要。 

2. 本仪表初时使用中a的确认。本仪表的a值应尽可能准确描述，因为被测介质的所有物理特性均包含在a中，所以使用者应在安装时，根据被测介质的所有物理特性计算出a值，并在使用中及时调试。针对这种情况，为了减少因a值计算不准所造成的测量精度的不准确，定华公司又推出它们的新产品——自校准外测液位计。如图2，它的测量原理是根据固定长度反推出a值（液体特性系数），进而根据a值算出较准确的液位高度（精度高于0.2%）。 

3. 应重视盲区的设定：由于该仪表存在一定的实际盲区，所以当实际液位低于仪表的实际盲区时，该表不能正常使用。根据我们的使用经验，仪表的设定盲区应略大于实际工作盲区为佳。我厂的实际情况是球罐，须经常使液面低于实际盲区，属于打满放空式的使用。我们将盲区置于10%左右（以仪表规格所定），而当缸液位低于10%时就进入仪表实际盲区，这是仪表不能正常使用的区域，故只能等仪表出盲区时重新启动仪表。在进入盲区时，缸液位测量应辅以差压式液位计测量。这种情况的存在，也是根据我厂球罐的“打满放空”式的操作而为之。

该厂现使用的外测式振动液位头，根据仪表性能、使用中出现的问题及解决程度和现场随机调整的情况进行考虑后认为：该表目前运行的比较准确、可靠，维护量比较小。出现了几次问题，在厂方售后服务人员的帮助下能够及时的解决。厂方售后服务人员基本做到随叫随到、认真负责，进行技术支持和技术服务，保证了该仪表的正常运行。如果再从仪表本身的自动监测性能上加以完善，将会更加提高该表的技术层次。

审核编辑 黄宇