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本文压差液位变送器与射频导纳液位计结合使用，测量水中的油含量资料由优质变送器生产报价厂家为您提供。

介绍

差压液位变送器和射频导纳液位计是工业测量中两种非常重要和常见的液位测量仪器。差压液位变送器是基于静压液位测量原理，射频导纳液位计是基于电容测量原理。基于两种不同测量原理的液位计可以一起使用，以实现更多功能。本文利用射频导纳和压差液位变送器测量水中油性介质的原理来监测冷却水箱中是否有大量的油性介质，从而判断苯乙烯冷却器中的换热管是否泄漏，并根据水和苯乙烯的介电常数和密度来解决这个问题。

在苯乙烯冷却系统的设计中，工艺的特殊性要求监控冷却水箱中是否有大量的含油介质苯乙烯，以判断苯乙烯冷却器中的换热管是否泄漏。由于苯乙烯不溶于水，不能用水质分析仪测量水中化学性质的变化来判断，因此应考虑一种特殊的方法。通过比较水和苯乙烯的物理数据，发现水的介电常数为80，远高于苯乙烯的介电常数2.45；水的标准密度为1 000千克/立方米，与苯乙烯的密度909千克/立方米相似。水和苯乙烯的介电常数和密度可以作为解决问题的起点。

2测量原理

利用电容原理测量料位是一项成熟的技术。电容电平测量方法是将电平变化直接转换成检测元件的电容变化，然后将电容转换成统一的电信号进行传输和处理，最后显示电平。电容检测元件根据圆柱电容器的原理工作。由于待检测的介质水是导电液体，其结构如图1所示。电极覆盖有作为中间介质的绝缘体(例如聚四氟乙烯)，并且液体和金属外圆筒一起用作外电极。

图1电容水平测量结构

检测元件的电容颁可以由公式(1)表示:

c = 2ω1 l/LNrr(1)

其中ε介电常数；

濒-浸入导电液体的电极长度；

r，r ——绝缘覆盖层的外半径和内电极的外半径。

因为ε1是常数，所以肠与濒成正比。濒的值可以从肠的大小得知

应用静压原理测量料位是通过液柱的静压来测量液位，这是一种广泛使用的方法。原理如图2所示。

图2液位测量原理

根据流体力学原理，点础和点叠之间的压差如下:

δp = pB-pA =Hρg(2)

式中，笔补为密闭容器内础点的静压(气相压力)；

铅的静压——叠点；

丑-液柱高度；

ρ ——液体密度；

重力加速度在封闭容器的位置。

如果图2是一个敞开的容器，ρ础是大气压力，那么方程(2)可以变成:

p = pB -pA =Hρg (3)

公式中辫——叠点的表压。

在测量中，如果ρ驳不变，封闭容器中补点和产点之间的压差δ辫与液位高度丑成正比；在敞口容器中，产点的表压辫与丑成正比。也就是说，通过测量δ辫或辫，可以知道密闭容器或敞口容器中的液位。

3具体应用

射频导纳液位变送器是一种利用电容原理测量液位的仪器，而差压液位变送器则利用静压原理测量液位。

现在让我们讨论一下水箱里的水是否含有苯乙烯。将射频导纳液位变送器和压差液位变送器安装在同一个储罐上，使其测量范围一致。如果罐内的水中没有混合其他介质，在变送器误差的影响范围内，两个变送器的液位测量结果是相同的。如果苯乙烯在罐中的水中混合，假设H1是罐中水柱高度的总和，H2是罐中苯乙烯液柱高度的总和，ε1是水的介电常数，ε2是苯乙烯的介电常数，ρ1是水的密度，ρ2是苯乙烯的密度。根据等式(1)，射频导纳液位变送器的测量元件具有电容C2 = 2ω1 H1/LNrr+2ω2 H2/LNrr

(其中lnRr为常数)与变送器本身的特性有关。由于射频导纳液位变送器被预设为水的介电常数，变送器此时测量储罐中的液体高度h，即1 = LNRRC 2/2πε1 =ε1 H1+ε2 H2/ε1 = H1+(ε2/ε1)H2。

因为ε2比ε1小得多，所以用射频导纳液位变送器测得的液柱高度h小于罐内实际液柱高度H1 +H2，在一定范围内，罐内苯乙烯液柱高度H2越大，二者之间的差异越明显。

看看压差液位变送器。水箱是敞开的容器，根据公式(3)的变送器现在测量表压p2 =H1ρ1 g +H2 ρ2g。压差的预设值液位变送器是水的密度，因此变送器测量水箱中的液体高度h，2 = p2/ρ1g =(h1ρ1+H2ρ2)/ρ1 = h1+(ρ2/ρ1)H2。因为ρ1和ρ2的值相差不大，所以当压差液位变送器时，罐中测量的液体高度h和罐中实际液体高度H1 +H2之间的差值也很小。由此可以看出，当苯乙烯在罐中混合时，两个变送器的测量值之间的差随着罐中苯乙烯液柱高度H2的增加而增加，并且两个变送器的测量值之间的差实际上大于通过射频导纳液位变送器测量的罐中液体高度H的测量值。

总而言之，苯乙烯冷却系统工作正常。当冷却器中的换热管不泄漏时，冷却水箱中只有水，射频导纳液位变送器和压差液位变送器的测量值基本相同。当两个变送器的测量值偏离并且变得越来越大时，可以判断冷却器中的换热管已经泄漏。

结论

在同一个化工厂或储罐中，选择2或3个变送器来测量相同的参数是石油化工设计中的常见做法。这种设计也是从普通实践开始的，所用的变送器也是普通仪器，所以价格不高。但是，考虑到两个测量原理不同的变送器之间的误差因素，两个变送器的测量值有明显的偏差，需要一定的时间积累，因此不能用于重要设备或紧急停机系统。在本设计中，射频导纳液位变送器时需要测量水等导电介质的探头，不适合测量非导电介质的探头。

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