磁浮子液位計(jì)在長(zhǎng)慶油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用
遠(yuǎn)傳式磁浮子液位計(jì)是一種具有就地指示和遠(yuǎn)傳功能的液位測(cè)量?jī)x表, 廣泛用于石油、化工、電力等行業(yè)的各種液體貯罐、分離罐、加熱器、水箱等容器的液位現(xiàn)場(chǎng)指示和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
一、磁浮子液位計(jì)的組成及工作原理：
1. 磁浮子液位計(jì)的組成：
遠(yuǎn)傳式磁浮子液位計(jì)由磁浮子、工作筒、指示器、遠(yuǎn)傳變送器組成, 如圖1所示。
圖1 磁浮子液位計(jì)構(gòu)造
2. 磁浮子液位計(jì)的工作原理：
磁浮子液位計(jì)與被測(cè)容器構(gòu)成連通器, 利用浮力原理和磁耦合, 磁浮子隨被測(cè)介質(zhì)的液面的變化上下移動(dòng), 浮子內(nèi)置永磁磁組與顯示器的磁柱之間產(chǎn)生磁性耦合作用, 吸引外部顯示器磁柱的翻轉(zhuǎn), 從而現(xiàn)場(chǎng)顯示器可清晰地指示出液位的高度。
遠(yuǎn)傳變送單元由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。首先利用干簧管在磁場(chǎng)作用下能吸合導(dǎo)通的特性, 制成一個(gè)原理較為簡(jiǎn)單的電阻式傳感器。當(dāng)處于某一液面位置, 磁浮子的磁鋼使相應(yīng)的干簧管 (例如第k個(gè)) 吸合, 其他干簧管均為斷開(kāi)狀態(tài), 這里整個(gè)傳感器的輸出電阻為:RAB=R1+R2……Rk=k R。液面的高低與傳感器的輸出電阻RAB成一次線性關(guān)系, 當(dāng)液位變化時(shí), 通過(guò)變送單元轉(zhuǎn)換器將對(duì)應(yīng)的輸出阻值轉(zhuǎn)換成 (4~20) m A標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出, 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的液位指示、檢測(cè)、控制和記錄。
其工作原理框圖如圖2所示。
圖2 磁浮子液位計(jì)原理框圖
二、磁浮子液位計(jì)測(cè)量液位的特點(diǎn)：
1. 保障了自動(dòng)排液系統(tǒng)的安全運(yùn)行：
磁浮子液位計(jì)在工作過(guò)程中, 被測(cè)液體介質(zhì)僅與工作筒及磁浮子接觸, 而與液位計(jì)的指示器和液位檢測(cè)變送部分完全隔離, 因此不存在原玻板液位計(jì)因各部件材質(zhì)不同發(fā)生破裂等現(xiàn)象, 同時(shí)增加工作筒壁厚, 提高了液位計(jì)的抗腐蝕能力, 大大提高了天然氣生產(chǎn)過(guò)程中液位計(jì)的安全系數(shù), 減少了生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患。
2. 降低了維護(hù)工作量：
遠(yuǎn)傳磁浮子液位計(jì)無(wú)需原差壓液位計(jì)的取壓管路系統(tǒng), 其整體結(jié)構(gòu)緊湊、附件少, 不但解決了原差壓測(cè)量原理下取壓管路堵塞、泄漏的問(wèn)題, 還減少了因管路吹掃、排液等操作或人為誤操作以及附件本身引發(fā)故障的可能。遠(yuǎn)傳式磁浮子液位計(jì)的日常維護(hù)工作量與2003年同期未改造時(shí)的維護(hù)量相比, 2004年、2005年分別為原工作量的45.7%、35.6%, 大大降低了液位計(jì)的日常維護(hù)工作量, 有效地保障了集氣站自動(dòng)排液系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。
3. 具有一表多用功能：
集氣站原安裝的玻板液位計(jì)已停用, 更換安裝遠(yuǎn)傳式磁浮子液位計(jì), 其液位計(jì)自身的就地指示部分直觀醒目, 便于值守人員現(xiàn)場(chǎng)觀察了解分離器內(nèi)的液位情況, 而且可通過(guò)液位計(jì)變送單元將現(xiàn)場(chǎng)分離器等容器實(shí)際液位值轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)輸入到上位機(jī), 實(shí)現(xiàn)液位檢測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳通訊功能, 便于液位遠(yuǎn)程控制。
截至目前, 我們選擇的20臺(tái)遠(yuǎn)傳式磁浮子液位計(jì)經(jīng)過(guò)兩年多的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用, 尤其是經(jīng)過(guò)冬季惡劣環(huán)境條件下的運(yùn)行, 在現(xiàn)場(chǎng)的日常維護(hù)中僅對(duì)個(gè)別集氣站安裝的磁浮子液位計(jì)進(jìn)行過(guò)維修與調(diào)試, 其他液位計(jì)運(yùn)行狀況均良好。
經(jīng)過(guò)兩年來(lái)的運(yùn)行, 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中, 遠(yuǎn)傳式磁浮子液位計(jì)的工作狀況良好, 運(yùn)行平穩(wěn), 它不但能夠現(xiàn)場(chǎng)指示容器的真實(shí)液位, 方便液位的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè), 而且磁浮子液位計(jì)的遠(yuǎn)傳變送器能夠及時(shí)準(zhǔn)確地將現(xiàn)場(chǎng)液位信號(hào)上傳, 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳通信, 運(yùn)用效果較好。