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    案例说明磁翻板式液位计检测误差的修正方法

    发表时间:2020-04-03   点击次数:  技术支持:15601403222
    0 前言
    大庆油田目前使用了大量的液位计和油水界面计,统称为液位计。按照功能分为基地式与远程式两大类,主要类型包括浮子式,浮球式,浮筒式,压力式,电容式,电导式,反射式等。
    在油田生产中,液位计主要应用在两方面,一是应用在过程控制系统中,另一个方面是应用在保证生产系统的紧急关断系统中,由此可见,液位计在油田生产中至关重要。因而液位计的检定工作更是至关重要,只有保证了液位计的准确可靠才能保证其在生产运行中的重要作用。在测量油田中转站罐体液位的各种液位计中,因考虑到环境因素,仪器成本,以及维护成本等多方面因素,磁翻板式液位计使用***为广泛。
     
    1 磁翻板式液位计的工作原理
    磁翻板液位计是根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成,所以也被称为磁性浮子液位计。磁翻板液位计的工作腔体一般与被测容器平行竖直连通,根据连通器原理,当容器中的液位有升降变化时,磁翻板液位计腔体管中的液位也会随之变化,液体带动其中的磁性浮子运动,浮子内的***磁体通过磁耦合传递到磁翻柱指示器,驱动红、白翻柱翻转。液位上升时翻柱由白变红,液位下降时翻柱重新由红变白,红白线交接处即为被测容器内液位的实际高度。同时带有远传功能的磁翻板液位计,在液位变化时,液位传感器在浮球的磁力作用下,输出变化的电阻信号,再经变送器把电阻信号转变为电流信号,传送到远传二次表。
     
    2 磁翻板式液位计现场出现的误差
    2.1 温度影响磁翻板式液位计产生的误差目前现场使用的磁翻板式液位计都与被测罐体竖直平行连接。在现场通过仪表上的读数尺即可知道被测罐体液位高度。带有远传功能的仪表,即可在二次表上读数,非常方便快捷。但往往仪表示值与二次表远传示值不一致的情况常有出现。
     
    造成这一情况的原因有很多种,其中有测量误差的叠加,或者在异常状态下出现的失准。但根据实验,这一问题的关键来自于温度的变化引起的计量误差。磁翻板液位计的工作原理简略的说就是物理学上连通器的原理。正常情况下被测罐体与磁翻板液位计腔体内的液体高度必然相等。但是实际使用时的情况是:被测罐体体积相对很大,为了保护罐体在恶劣环境下的安全运行,其外部都包裹一层铁皮防止腐蚀,也起到了保温的作用。因此罐内液体温度变化不大。然而磁翻板式液位计常年至于罐体外侧,其受外部环境因素影响很大。
     
    理论情况下,罐内A 点的压力值与液位计腔体内的B点压力相同。即ρ(A)H(A)=ρ(B)H(B)。H 为液位高度,但是在A,B 两点温度不等的情况下,其液体密度改变,即ρ 值发生变化,自然罐内液位与罐外液位计腔体内液位高度就会不一样,继而产生计量误差。
     
    2.2 其他因素影响磁翻板式液位计产生的误差
    ①磁翻板液位计在油田生产中的应用,很大一部分应用在气液二项混合的罐体,被测液体为多组分,其综合密度变化更大;②在冬季生产时,外部环境温度多在0 度以下,极易磁浮子与管壁冻结或者卡顿,继而产生的示值异常。
     
    3 磁翻板式液位计的误差修正
    3.1 检测仪表示值的误差
    对某采油厂3.6m 高的卧式罐所使用的磁翻板式液位计进行五组温度测量试验,得到结果如下表所示:
     
    磁翻板式液位计 

    经试验测算可知,由内外温度差引起的磁翻板液位计计量误差实际存在,需要对测量结果进行温度补偿。
    3.2 检测仪表示值的误差修正
    仪表的显示原理基于P=ρgH,可得液位高度H=P/(ρg),分别列出被测罐内和罐外的压力平衡公式,两个相比,即可得出结论:
    用罐体设计给定的密度与工况密度之比,再乘以仪表显示的液位值得出的数值。即可完成对磁翻板液位计的误差修正。
     
    4 结束语
    随着科学技术的发展,自动化设备的应用越来越广泛,自动化计量仪表的使用逐渐增多,其中液位计使用广泛,在油田发展中起着至关重要的作用,因此液位计的校准工作变得尤为重要,本文主要针对磁翻板式液位计检测液位时,因温度变化引起密度改变而造成的计量误差。如何对误差进行修正的问题进行了论述。具有一定的理论意义。

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