在液位測量現(xiàn)場，普遍會采用一種叫做磁翻板液位計的液位儀表進(jìn)行相應(yīng)的液位測量與監(jiān)控，對此，熟悉磁翻板液位計測量的朋友們并不陌生。但是，對于過高的容器或罐體，磁翻板液位計的安裝與使用存在一個較為明顯的短板，由于受限于儀表生產(chǎn)廠家的運輸，以及單支過長的磁翻板液位計安裝會相當(dāng)困難，因此我們通常會建議客戶采用其余的測量方案，好比選用雷達(dá)液位計或超聲波液位計，或是線纜式的靜壓投入式液位計，如果是工程項目的工藝要求必須安裝磁翻板液位計，則在安裝中采用特殊的安裝方式：分段安裝。

磁翻板液位計的分段安裝可以有兩種方式，一種是錯位安裝，一種法蘭連接安裝。這兩種方式都各有利弊，錯位安裝見圖1，這種安裝方式因為是兩支平行錯位的磁翻板液位計存在重疊片面，可以保證液位顯示的數(shù)值都是連續(xù)的，缺點是成本較高。

法蘭連接安裝則在廠家將整支的磁翻板液位計截成多段，現(xiàn)場通過首尾的法蘭予以連接， 連接組合實現(xiàn)后，液位計在外觀上仍舊是一支，但是缺點是在法蘭連接片面會出現(xiàn)測量盲區(qū)，包括遠(yuǎn)傳信號也同樣會產(chǎn)生盲區(qū)。4-20mA遠(yuǎn)傳信號輸出在DCS中顯示為該部份為超量程。

本文對對于其中的錯位安裝形式的設(shè)計了一種能夠顯示一個液位測量的方案。根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備、環(huán)境等因素的影響，現(xiàn)場需裝兩臺遠(yuǎn)傳加磁翻板液位計方能滿足測量液位的使用，且兩臺磁磁翻板液位計有交叉顯示片面，而要通過邏輯計較來顯示成一個液位測量值來控制。用兩段遠(yuǎn)傳磁致伸縮液位計的4-20mA信號送入DCS，通過DCS系統(tǒng)的計較而顯示一個液位控制點。設(shè)計結(jié)果表明，不僅方便了操縱人員控制，也避免在現(xiàn)有的液位法蘭進(jìn)行革新，保證了安全性能，系統(tǒng)安裝使用方便。

 引言

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，*在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，高科技含量的自動化儀表不斷更新?lián)Q代，各種液位計應(yīng)用于不同儲罐的液位測量。液位測量是保證了反應(yīng)物料之間處于一個動態(tài)的平衡，如果液位測量過程中出現(xiàn)異常，液位測量儀表會及時報警。目前，主要液位測量儀表有超聲波液位測量、差壓液位測量、雷達(dá)液位測量、直接式液位測量等。液位測量數(shù)據(jù)越來越可靠，液位測量儀表正朝著高精度、多用途、低能耗、智能化的方向發(fā)展。針對一些相對特殊的大型設(shè)備不僅要裝有遠(yuǎn)傳的液位計，為安全考慮要求，現(xiàn)場必須配備遠(yuǎn)傳和現(xiàn)場顯示一體的磁翻板液位計。大型設(shè)備安裝較長的液位計弊端很多：液位計太長運輸不方便、液位計的支撐很麻煩、維修維護(hù)起來很麻煩、遇到震動相對大的場所安裝不合適等。普通情況采用安裝兩段或多段液位計的方式進(jìn)行測量，這樣將大大降低了安裝和維修的難度，但是怎樣將采集兩段或多段遠(yuǎn)傳液位信號集中控制一個調(diào)節(jié)回路？怎樣將兩段或多段遠(yuǎn)傳液位計的顯示成一個液位值來供人員操縱或供調(diào)節(jié)回路控制？這些問題值得探討。

 1 整設(shè)計方案

見圖1。

現(xiàn)場設(shè)備圖

如圖 1 由于液位計受設(shè)備口的約束，將原有兩段現(xiàn)場翻板液拆除，為了方便工藝人員操縱控制，將原有普通磁翻板液位計更換為兩段帶遠(yuǎn)傳磁翻板液位計（遠(yuǎn)傳片面變?yōu)榇胖律炜s液位計，因為磁致伸縮液位就可以4-20mA輸出，精度更高），將兩段液位遠(yuǎn)傳 4-20mA 信號傳至 DCS 內(nèi)的兩個通道進(jìn)行顯示，然后通過計較機(jī)邏輯運算，將兩個液位計各自的液位實際顯示值，通過邏輯計較來正確選定其中的哪一個液位計應(yīng)該來輸出顯示，從而得出一個***終的液位顯示值。下部液位的氣相口和上部液位的液相口互相有重疊，怎樣能更好的直觀的顯示液位值，方便于工藝人員操縱和液位調(diào)節(jié)回路控制，便將下部液位計實際顯示的百分比信號+上部液位計實際顯示的百分比信號=實際顯示的***終液位百分比。兩個液位計液位顯示值將通過DCS里面計較來實現(xiàn)***終液位顯示結(jié)果。

 2 磁致伸縮液位計的結(jié)構(gòu)特點及其工作原理

2.1 磁致伸縮液位計的構(gòu)成

磁致伸縮式液位計是一種可對動態(tài)系統(tǒng)中的連續(xù)液位、界面進(jìn)行測量，并提供用于監(jiān)視和控制模擬信號輸出的高精度測量儀表，由360°內(nèi)磁浮子、傳感器（壓磁傳感器和磁致傳感管）、塑封全智能化電子裝置組成。液位計的核心片面是由一定的磁致伸縮物質(zhì)構(gòu)成的波導(dǎo)管

 2.2 液位計的工作原理

磁致伸縮液位計的傳感器工作時，傳感器的電路片面將在波導(dǎo)絲上激勵出脈沖電流，該電流沿波導(dǎo)絲傳播時會在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子，此浮子可以沿測桿隨液位的變化而上下挪動。在浮子里面有一組***磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時，浮子周圍的磁場發(fā)生改變從而使得有磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時間差可以***地確定浮子所在的位置，即液面的位置 [1] 。

 其優(yōu)點表現(xiàn)在如下方面。

（1）可靠性強(qiáng)。

（2）精度高。

（3）耐高溫。

（4）耐高壓。

（5）易于安裝和維護(hù)簡單。

（6）便于系統(tǒng)自動化工作。

3 DCS里面計較

計較機(jī)自動控制系統(tǒng)主要是運用計較機(jī)在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用和計較，現(xiàn)場液位計的測量數(shù)據(jù)輸出標(biāo)準(zhǔn)信號到 DCS 計較機(jī)模塊處理，處理器將收集到的液位信號，通過特定的程序計較來實現(xiàn)所要的計較結(jié)果，在實際的生產(chǎn)過程中，處理器就要對生產(chǎn)環(huán)節(jié)、規(guī)格及數(shù)據(jù)進(jìn)行及時檢測，并且存儲檢測到的數(shù)據(jù)，之后行使實際生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析，將分析得到的結(jié)果提供給相應(yīng)的操縱人員，從而提高操縱人員的工作效率和安全穩(wěn)定運行 [2] 。

 3.1 計較原理

見圖2、圖3。

儲氨器設(shè)備示意圖儲氨器液位計安裝尺寸圖

如圖 3 液位計 LT-1 的液相 a 和氣相 b 的距離為1.95m；液位計LT-2的液相c和氣相d的距離為 1.95m；LT-1 液位的氣相口 b 和 LT-2 液位的液相口 c 的距離為 0.5m；當(dāng) LT-1 實際液位到達(dá)LT-2液位的液相口c位時，LT-1液位計的信號不輸出，將由上部液位計 LT-2 來顯示工作，信號也有LT-2液位計***終輸出。

 3.2 數(shù)據(jù)庫中量程值的修改

如圖3將LT-1液位計的總高度1.95m，占儲氨罐 a 點到 d 點 3.4m 的 57%；而 LT-2 液位計的總高度1.95m，占儲氨罐a到d點3.4m的57%;所以要將軟件數(shù)據(jù)庫內(nèi)的量程值對應(yīng)修改為：LT1量程下限：0%、量程上限 57%；LT2 量程下限：

0%、量程上限57%。

說明：量程上限值一定不能是 100%，否者兩段液位***終計較出來的液位顯示值將超出100%的范圍。

3.3 邏輯控制片面的說明

見圖4。

儲氨器液位計較邏輯圖

在數(shù)據(jù)庫修改的基礎(chǔ)上，LT-2液位液相口c 到 LT-1 液位氣相口 b 點交叉部位距離為0.5m，當(dāng) LT-1 液 位 計 實 際 到 c 點 時, 也 就 是1.45m（43%）的情況下，液位計 LT-1 信號不輸出，跳轉(zhuǎn)到液位計 LT-2 信號來顯示，程序中要在LT-2顯示值加上常數(shù)43%（下部液位高度），將會顯示***終的實際液位。

 4 系性能測試

通過在實際生產(chǎn)過程中的使用，液位計測量準(zhǔn)確成績顯著，經(jīng)過程序計較后的液位顯示值誤差控制在 1%，輸出顯示值運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)異常故障，這種計較技巧不但減輕了操縱人員繁瑣的計較過程，而且應(yīng)對帶控制回路的液位測量加倍適用。

 5 結(jié)語

由于受設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的影響，很多設(shè)備及大型設(shè)備都裝有兩段或多段的液位計，并且每兩段液位計之間法蘭口另有重疊部位，這樣使操縱人員觀察液位顯示值很不直觀，安裝液位計很不方便而且測量誤差很大，這樣液位的信號不能直觀的顯示，以致調(diào)節(jié)回路不能自動控制。因此，便可通過上述計較技巧進(jìn)行直觀液位顯示、測量和回路控制。