減小磁翻板液位計測量誤差的方法

        摘要：基于磁翻板液位計的工作原理，分析了引起磁翻板液位計測量誤差的外界因素，并針對這些因素提出了相應的改進方案。實際運行結果表明: 磁翻板液位計負壓側管線內積聚的氣泡被消除后，其測量誤差被控制在3%以內，且液位顯示平穩。

        磁翻板液位計是一種非接觸式液位測量儀表，其輸出壓力能夠自動跟隨吹氣管出口壓力的變化而變化，并保持輸出氣體流量穩定，通過測量吹氣管間的壓差而測量出被測量罐的液位。磁翻板液位計適用于高溫、高真空、高粘度、強腐蝕性、易凝固、易結晶或含懸浮顆粒聚合物的高溫熔體等各種惡劣工況。

        反應器是一種重要的化工機械設備，而化工機械設備是化工企業生產活動正常進行的基本物質保障，它直接影響著企業生產計劃和產品交貨期的制定，一旦發生液位測量不準確導致機械設備故障，就會影響企業預期生產計劃的完成。目前，磁翻板液位計普遍應用于對化工行業中反應器液位的測量，因此，為保證磁翻板液位計的測量精確度，對減小磁翻板液位計測量誤差的方法進行探索是十分必要的。在此，筆者對引起磁翻板液位計測量誤差的外界因素進行分析，并提出相應的改進措施，以減小磁翻板液位計的測量誤差。

       磁翻板液位計利用靜力學原理，通過差壓變送器正負壓側的壓力不同，形成一定的壓差，實現對反應器中溶液密度和液位的測量。磁翻板液位計的工作原理如圖2 所示。一定量的干燥氫氣經過轉子流量計進入9 /16 寸( 1 寸= 33． 333mm) 的正壓側毛細管內，使得管內有微量氣泡溢出，然后根據式( 2) 即可計算出反應器的液位。同時，在具體的化工生產中使用磁翻板液位計測量反應器液位時，磁翻板液位計負壓側毛細管內應避免有液體進入，否則會造成假液位現象或液體進入變送器的現象，導致測量誤差甚至損壞儀表。

        磁翻板液位計的測量誤差分析在化工生產過程中，對儀表的測量精確度要求很高。而磁翻板液位計在使用過程中，由于一些外界因素將導致其測量出現誤差。
2． 1 溶液氣泡
        氣泡是由氣液兩相組成的分散系，在工程上一般是由氣體通過小孔進入液層分散而成的。在固定床反應器中，氣體通過反應器底部氣體分布器與溶液接觸，通過溶液層分散形成氣泡。氣泡的形成分為孕育階段、長大階段和脫離階段。在孕育階段，氣體壓力有一個積聚過程，當達到毛細壓力后才能形成氣泡。氣泡有一個氣液接觸界面，在這個界面上有特定的力學性質，當氣泡溶解或長大時，氣液界面會發生傳質，而氣泡大小發生變化會驅動周圍溶液流動。這3 個過程會相互影響，因此氣泡是一個界面－ 傳質－ 流動相互耦合的動態體系。

        由于反應器中的溶液含有大量的水，當未達到反應溫度或溫度不適時在油狀溶液、水和流動氣體共存的狀態下，極易產生氣泡。氣泡經過從下而上流動的氣體的攪動，不斷上升，并在測量液位的負壓側管口處大量積聚，進入管內，從而使得管內有大量氣泡存在。大量氣泡聚集后進入水平管內，無法排出，將造成假液面現象，zui終導致測量不準，產生測量誤差。在化工生產過程中，反應器一般以第二個液位計( 雷達液位計) 作為參照組，通過DCS 監控對比，判斷磁翻板液位計測量是否準確。當磁翻板液位計負壓側管線內有大量氣泡存在時，其測量數值波動較大，無任何規律可循，顯示的液位增長或降低數值也無任何趨勢，嚴重時會從當前液位顯示值直接跳至100%或0%，給化工生產造成極大危險，降低生產效率。
2． 2 容器外管線受凍
        在寒冷的冬季，在反應器外部頂端負壓側管線內，由于反應器內部溫度較高、外界溫度較低，溫差很大，因此管內存在的氣泡極易受冷凝而結成冰，并附著在管內，使得差壓變送器測量受阻。嚴重時，液體進入變送器，將使變送器結冰受損，zui終導致液位計測量失靈，無法測出液位。