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【摘 要】针对多年的化工工作经验，本文提出罐区仪表工程设计中的选型及应用。首先本文分析了罐区计量仪表的特点与罐区液位仪表的特点，对罐区仪表的选型进行了详细的探讨。
【关键词】液态烃罐区;仪表选型;安全检测系统;
国内外储油罐常用的液位测量仪表有;浮体式液位计、差压式液位计、磁致伸缩液位计、伺服式液位计、超声波液位计、雷达液位计等等。根据不同的测 量原理和方法，每种测量仪表都有其自身的优点及适合应用工况。罐区液位仪表的发展趋势是高精度、多功能、高度自动化的方向发展，并且一些罐区包含给生产装置供料的任务，因此必须要有较高测量精度及自动化程度。
1罐区计量仪表
此类仪表主要用于入罐及出罐产品计量。常用的流量仪表有质量流量计、涡轮流量计、双转子流量计、椭圆齿轮流量计、刮板流量计等。由于计量仪表与成本核算及经济效益有直接关系，故必须保证测量精度，同时考虑稳定性及性能价格比。质量流量计的精度及性能指标相对好一些，虽然一次性投资比较大，但其可以测量介质的密度、温度和压力等参数;其他如容积式或速度式流量仪表，在实际应用中可按照实际需要加以选择，像黏度较大、腐蚀性或毒性较大的场合慎用涡轮流量计。
2罐区液位仪表
对于常压罐可以采用单法兰液位变送器;对于带压罐则可以采用双法兰液位变送器来进行液位测量，这是最简便实用而且经济的测量方法，但此种方法需要计算液位计迁移量，比较麻烦。对于球罐及大型储罐则不太适用，尤其不适用一些高温介质及搅拌介质、高黏度介质、有毒或腐蚀性介质的液位（物位）测量。
2.1外测液位计
外测液位计是近年来国内自主开发的一种新型测量液位的仪表。由西安定华电子有限公司发明及生产的ELL系列。外测液位计的测量探头直接吸附在容器外壁，检测到的微小机械振动波形的特性由液位振动特性和容器振动特性决定。根据计算关系，把测量探头敏感器件检测到的振动信号变为电信号后传输到主机，主机对收集到的各种不同模式的振动进行滤波、判断，经复杂计算得到液位测量值。为保证得到更高的液位测量精度，还可对液位的测量进行温度补偿。
2.2雷达液位计
（1）雷达液位计原理
发射一反射―接收是雷达液位计的基本工作原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。即使工况比较复杂的情况下，存在虚假回波，用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。现有雷达液位计有两种测量方法，一种是调频连续波式，一种是脉冲式。调频连续波是在频域中进行信号分析，脉冲式是在时域中进行信号分析。调频连续波式精度高，脉冲式精度低。近几年石化行业中雷达液位计的广泛应用跟雷达测量检测方法的快速发展是分不开得，采用了罐底跟踪技术的雷达液位计能准确的检测到更低介电常数的介质的液位。众所周知，选择雷达液位计的最重要的测量参数是介电常数。
（2）雷达液位计的特点
雷达液位计刚推向市场时，由于价格很高，所以没有得到大家的认可。但随着大家对它认识的加深，和它本身价格的下调，它已经得到了愈来愈多客户的青睐。用雷达仪表测量储罐液位具有以下优点：
a、发射及接收天线均不与介质接触;
b、高频电磁波信号易于长距离传送，可测大量程;
c、测量不受液面上部空間气相条件变化的影响;
d、计量级精度的雷达可用于计量。
雷达通过发射和接收高频（GHZ级）电磁能量，并计算电磁波达到液位表面并反射回到接收天线的时问来进行液位的测量，它可以在缺少空气（真空）或具有气化介质的条件下传播，并且气体的波动变化不影响电磁波的传播速度。目前，雷达液位仪表分三种：常规的空间传播式交直流供电雷达液位计、新型的空间传播式24VDC回路供电雷达液位计（二线制）和导波雷达液位计。在一般工况条件下，交直流供电和二线制雷达液位计都能够准确的得到测量值。但在特殊条件下，如测量的介质介电常数很小、液面出现波动和泡沫、有障碍物等，就需要导波雷达液位计。它的基本原理与雷达液位计一样，稍有不同的是，它利用导波体在气体中和在液体中的导电性能不同，从而产生一个液位发射原始脉冲，同时在探头的顶部具有一个预先设定的阻抗，该阻抗导致一个可靠的基本脉冲发生，该脉冲称为基线反射脉冲。导波雷达液位计检测到液位反射原始脉冲，并与同时产生的基线反射脉冲相比较，从而计算出介质的液位高。
此外，利用高导电介质与低导电介质反射波强弱的不同，有可能测量两种液体的界面，条件是界面下的液位介电常数应远远高于界面上的液体的介电常数。现在，两线制的雷达液位计的价格与一般的液位变送器己相差无几。由于雷达液位计的测量技术越来越成熟，对应于各种工况条件的产品系列也越来越全，现在，在国内罐区液位测量方面，雷达液位计正以前所未有的使用优点及性能在各种工况条件下得到越来越多的应用。
3罐区仪表选型
球罐是带压容器，储存的介质易燃易爆，介质组分也不固定，导致密度也常有变化，含H2S等腐蚀性气体，而且是长周期运行。这就要求所采用的仪表防爆、可靠性高、维护量小、耐腐蚀，最好是非接触式仪表，球罐的液位测量仪表、液位开关、紧急切断阀的选型比较特别，在此作详细介绍，其他仪表按常规选型即可。
（1）液位测量仪表
液位测量仪表采用了光纤液位计和雷达液位计两种仪表，经过几年的运行，
证明这两种仪表都适用球罐的液位测量。
（2）光纤液位计
光纤液位计由测量单元（包括磁力浮球、钢丝绳重锤、导向轮、磁力耦合器等）、光纤传感器、光电传感器、二次表及光缆组成，通过磁力浮球系统将被测液位信号变为计量绞轮的精确转动，并由此带动光纤传感器的光学编码器，使液位每上下运动1mm 就有脉冲信号，再经二次表放大整形，可逆判向等处理显示出液位，同时输出标准电流信号给PLC，或通过RS-232接口与PLC相接。
（3）雷达液位计
雷达液位计测量液位的原理，是通过天线向测量液面发射高频电磁波，电磁波碰到液面反射回来，又由天线接收，测量发射波和反射波的时间差，并经过智能化信号处理器，将这与被测物位距离成正比关系的运行时间，转为标准4-20mA信号，送给PLC。
4结束语
罐区仪表的选型对促进安全生产有着重要的意义，只有合理的罐区仪表选型，才能符合"稳定可靠"完全满足生产和安全的要求，解决罐区的自动化故障问题。
参考文献：
[1]金莉.罐区测量仪表工程设计中的选型[J]石油化工自动化。2006（3）：82;97.
[2]葛军德.SAAB雷达液位计的原理及应用[J]内蒙古石油化工，2006（9）：35.37.
[3]张伶.雷达液位计探讨及应用举例[J]石油化工自动化，2007（3）：84.86.
（身份证号码：320911199012031212）
【关键词】液态烃罐区;仪表选型;安全检测系统;
国内外储油罐常用的液位测量仪表有;浮体式液位计、差压式液位计、磁致伸缩液位计、伺服式液位计、超声波液位计、雷达液位计等等。根据不同的测 量原理和方法，每种测量仪表都有其自身的优点及适合应用工况。罐区液位仪表的发展趋势是高精度、多功能、高度自动化的方向发展，并且一些罐区包含给生产装置供料的任务，因此必须要有较高测量精度及自动化程度。
1罐区计量仪表
此类仪表主要用于入罐及出罐产品计量。常用的流量仪表有质量流量计、涡轮流量计、双转子流量计、椭圆齿轮流量计、刮板流量计等。由于计量仪表与成本核算及经济效益有直接关系，故必须保证测量精度，同时考虑稳定性及性能价格比。质量流量计的精度及性能指标相对好一些，虽然一次性投资比较大，但其可以测量介质的密度、温度和压力等参数;其他如容积式或速度式流量仪表，在实际应用中可按照实际需要加以选择，像黏度较大、腐蚀性或毒性较大的场合慎用涡轮流量计。
2罐区液位仪表
对于常压罐可以采用单法兰液位变送器;对于带压罐则可以采用双法兰液位变送器来进行液位测量，这是最简便实用而且经济的测量方法，但此种方法需要计算液位计迁移量，比较麻烦。对于球罐及大型储罐则不太适用，尤其不适用一些高温介质及搅拌介质、高黏度介质、有毒或腐蚀性介质的液位（物位）测量。
2.1外测液位计
外测液位计是近年来国内自主开发的一种新型测量液位的仪表。由西安定华电子有限公司发明及生产的ELL系列。外测液位计的测量探头直接吸附在容器外壁，检测到的微小机械振动波形的特性由液位振动特性和容器振动特性决定。根据计算关系，把测量探头敏感器件检测到的振动信号变为电信号后传输到主机，主机对收集到的各种不同模式的振动进行滤波、判断，经复杂计算得到液位测量值。为保证得到更高的液位测量精度，还可对液位的测量进行温度补偿。
2.2雷达液位计
（1）雷达液位计原理
发射一反射―接收是雷达液位计的基本工作原理。雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在被测物料表面产生反射，反射回来的回波信号仍由天线接收。发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。即使工况比较复杂的情况下，存在虚假回波，用最新的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。现有雷达液位计有两种测量方法，一种是调频连续波式，一种是脉冲式。调频连续波是在频域中进行信号分析，脉冲式是在时域中进行信号分析。调频连续波式精度高，脉冲式精度低。近几年石化行业中雷达液位计的广泛应用跟雷达测量检测方法的快速发展是分不开得，采用了罐底跟踪技术的雷达液位计能准确的检测到更低介电常数的介质的液位。众所周知，选择雷达液位计的最重要的测量参数是介电常数。
（2）雷达液位计的特点
雷达液位计刚推向市场时，由于价格很高，所以没有得到大家的认可。但随着大家对它认识的加深，和它本身价格的下调，它已经得到了愈来愈多客户的青睐。用雷达仪表测量储罐液位具有以下优点：
a、发射及接收天线均不与介质接触;
b、高频电磁波信号易于长距离传送，可测大量程;
c、测量不受液面上部空間气相条件变化的影响;
d、计量级精度的雷达可用于计量。
雷达通过发射和接收高频（GHZ级）电磁能量，并计算电磁波达到液位表面并反射回到接收天线的时问来进行液位的测量，它可以在缺少空气（真空）或具有气化介质的条件下传播，并且气体的波动变化不影响电磁波的传播速度。目前，雷达液位仪表分三种：常规的空间传播式交直流供电雷达液位计、新型的空间传播式24VDC回路供电雷达液位计（二线制）和导波雷达液位计。在一般工况条件下，交直流供电和二线制雷达液位计都能够准确的得到测量值。但在特殊条件下，如测量的介质介电常数很小、液面出现波动和泡沫、有障碍物等，就需要导波雷达液位计。它的基本原理与雷达液位计一样，稍有不同的是，它利用导波体在气体中和在液体中的导电性能不同，从而产生一个液位发射原始脉冲，同时在探头的顶部具有一个预先设定的阻抗，该阻抗导致一个可靠的基本脉冲发生，该脉冲称为基线反射脉冲。导波雷达液位计检测到液位反射原始脉冲，并与同时产生的基线反射脉冲相比较，从而计算出介质的液位高。
此外，利用高导电介质与低导电介质反射波强弱的不同，有可能测量两种液体的界面，条件是界面下的液位介电常数应远远高于界面上的液体的介电常数。现在，两线制的雷达液位计的价格与一般的液位变送器己相差无几。由于雷达液位计的测量技术越来越成熟，对应于各种工况条件的产品系列也越来越全，现在，在国内罐区液位测量方面，雷达液位计正以前所未有的使用优点及性能在各种工况条件下得到越来越多的应用。
3罐区仪表选型
球罐是带压容器，储存的介质易燃易爆，介质组分也不固定，导致密度也常有变化，含H2S等腐蚀性气体，而且是长周期运行。这就要求所采用的仪表防爆、可靠性高、维护量小、耐腐蚀，最好是非接触式仪表，球罐的液位测量仪表、液位开关、紧急切断阀的选型比较特别，在此作详细介绍，其他仪表按常规选型即可。
（1）液位测量仪表
液位测量仪表采用了光纤液位计和雷达液位计两种仪表，经过几年的运行，
证明这两种仪表都适用球罐的液位测量。
（2）光纤液位计
光纤液位计由测量单元（包括磁力浮球、钢丝绳重锤、导向轮、磁力耦合器等）、光纤传感器、光电传感器、二次表及光缆组成，通过磁力浮球系统将被测液位信号变为计量绞轮的精确转动，并由此带动光纤传感器的光学编码器，使液位每上下运动1mm 就有脉冲信号，再经二次表放大整形，可逆判向等处理显示出液位，同时输出标准电流信号给PLC，或通过RS-232接口与PLC相接。
（3）雷达液位计
雷达液位计测量液位的原理，是通过天线向测量液面发射高频电磁波，电磁波碰到液面反射回来，又由天线接收，测量发射波和反射波的时间差，并经过智能化信号处理器，将这与被测物位距离成正比关系的运行时间，转为标准4-20mA信号，送给PLC。
4结束语
罐区仪表的选型对促进安全生产有着重要的意义，只有合理的罐区仪表选型，才能符合"稳定可靠"完全满足生产和安全的要求，解决罐区的自动化故障问题。
参考文献：
[1]金莉.罐区测量仪表工程设计中的选型[J]石油化工自动化。2006（3）：82;97.
[2]葛军德.SAAB雷达液位计的原理及应用[J]内蒙古石油化工，2006（9）：35.37.
[3]张伶.雷达液位计探讨及应用举例[J]石油化工自动化，2007（3）：84.86.
（身份证号码：320911199012031212）