差壓式液位計(jì)與雷達(dá)液位計(jì)都是用來測量工業(yè)液體高度的液位測量儀表，差壓式液位計(jì)是利用容器內(nèi)的液位改變時(shí)、利用液柱或物料堆積對某定點(diǎn)產(chǎn)生壓力，通過測量該點(diǎn)與另一參考點(diǎn)的壓差而間接測量物位。就是儲罐中存儲的液體隨著液位的不同，會(huì)對壓差變送器的膜片產(chǎn)生壓力，壓力大小會(huì)隨液位高度的變化而變化，得出液位和壓力的一個(gè)關(guān)系值，變送器經(jīng)過處理計(jì)算出來得出液位的值，是目前理想簡單的液位測量儀表。
　　　雷達(dá)液位計(jì)是依據(jù)時(shí)域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)的雷達(dá)液位計(jì)，雷達(dá)液位計(jì)的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播，當(dāng)遇到被測介質(zhì)表面時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間成正比，經(jīng)計(jì)算得出液位高度。雷達(dá)液位計(jì)為提高單體利用率，單體貯存和摻混單元接收的回收丁二烯經(jīng)沉降排水之后與新鮮丁二烯摻混到目標(biāo)濃度供聚合反應(yīng)使用。介紹丁苯橡膠裝置單體貯存和摻混崗位利用雷達(dá)液位計(jì)與差壓式液位計(jì)的測量液位差估算回收丁二烯純度，大大減小了測量誤差，提高生產(chǎn)效率。
　　　本文對于回收丁二烯的項(xiàng)目，利用差壓式液位計(jì)與雷達(dá)液位計(jì)之間的差別來進(jìn)行液位計(jì)測量效果之間的分析。并且利用這二套測量原理不一樣的儀表來進(jìn)行丁二純純度之間估算。
 
　　目前，低溫乳液聚合法生產(chǎn)丁苯橡膠的工藝轉(zhuǎn)化率大多控制在（62±2）%，即使當(dāng)生產(chǎn)高轉(zhuǎn)化率時(shí)控制在70%左右，也會(huì)有大約30%的未參與反應(yīng)的單體需在單體回收單元進(jìn)行回收，回收之后的丁二烯和苯乙烯送回單體貯存和配置單元分別貯存。為提高單體利用率，回收丁二烯經(jīng)沉降排水之后與新鮮丁二烯摻混到目標(biāo)濃度供聚合反應(yīng)使用。丁苯橡膠裝置單體貯存及配制單元的丁二烯采用球罐貯存，在球罐頂部安裝雷達(dá)液位計(jì)，底部安裝差壓式液位計(jì)。生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)回收丁二烯貯罐雷達(dá)液位計(jì)與差壓式液位計(jì)測量出的液位數(shù)值總是存在一定的差值，并且前者數(shù)值小于后者，這是由于二者工作原理不同造成的。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，利用雷達(dá)液位計(jì)與差壓式液位計(jì)工作原理的不同測量出回收丁二烯的液位差，可以用于判斷回收丁二烯的含水量多少，粗略估算回收丁二烯的純度。



　　1 雷達(dá)液位計(jì)和差壓式液位計(jì)在回收丁二烯貯罐容器上的應(yīng)用丁苯橡膠裝置單體貯存及配制單元的回收丁二烯采用球罐貯存，在球罐頂部安裝雷達(dá)液位計(jì)，底部安裝差壓式液位計(jì)。生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)液位計(jì)與差壓式液位計(jì)測量出的液位總是存在一定的差值。下面先介紹兩種液位計(jì)的工作原理，再分析兩種液位計(jì)差值產(chǎn)生的原因。

　　1.1 雷達(dá)液位計(jì)和差壓式液位計(jì)的工作原理下面分別簡述雷達(dá)液位計(jì)和差壓式液位計(jì)的工作原理。
　　1.1.1 雷達(dá)液位計(jì)工作原理雷達(dá)液位計(jì)工作原理，利用超高頻電磁波經(jīng)天線向被測量容器液面發(fā)射，當(dāng)電磁波碰到液面后反射回來，檢測出發(fā)射波與回波的時(shí)間差，即可計(jì)算出液面高度。天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進(jìn)行處理，識別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，精度可達(dá)到毫米級。距離物料表面的距離D 與脈沖的時(shí)間行程T 成正比：D=C×T/2 其中C 為光速，因空罐的高度L1 已知，則液位L2 為：L2= L1-D雷達(dá)液位計(jì)檢測部分由電子部件、波導(dǎo)連接器、安裝法蘭及喇叭形天線組成，如圖1 所示，需安裝在設(shè)備的頂部。
　　圖 1 雷達(dá)液位計(jì)圖
　　雷達(dá)液位計(jì)基本不受氣體、真空、高溫、壓差變化、氣泡等影響，適用于易燃易爆、腐蝕性介質(zhì)液位的測量，測量精度能達(dá)到1 mm。
　　1.1.2 差壓式液位計(jì)工作原理
　　差壓式液位計(jì)利用靜壓原理測量液位，根據(jù)靜力學(xué)原理，ΔP=PB-PA=ρ gh, 由于液體密度ρ 一定，故壓差與液位成一一對應(yīng)關(guān)系，知道了壓差就可以求出液體的高度。差壓變送器測量液位是建立在被測量液體密度不變的基礎(chǔ)上的，密度變化會(huì)影響測量結(jié)果。在使用差壓式液位計(jì)測量時(shí)，要注意零液位與檢測儀表取壓口（差壓式液位計(jì)的正壓室）保持在同一水平高度，否則會(huì)產(chǎn)生附加的靜壓誤差。差壓式液位計(jì)通常是測量密閉容器的液位高度的,而密閉容器內(nèi)部有兩個(gè)壓力(內(nèi)部氣壓+液位壓力),而我們需求的是真實(shí)的液位壓力,需由底部正壓側(cè)的壓力減去頂部負(fù)壓側(cè)的氣相壓力,所以負(fù)壓室須與容器上部的氣壓相連。

　　1.2 雷達(dá)液位計(jì)和差壓液位計(jì)測量值不一致原因分析
　　由雷達(dá)液位計(jì)工作原理可以知道，雷達(dá)液位計(jì)測量出的回收丁二烯球罐液位是容器內(nèi)液體的真實(shí)液位。但由于回收丁二烯帶水量較多，水與丁二烯之間的相溶性較差，經(jīng)一段時(shí)間沉降之后，丁二烯油相與水相出現(xiàn)分層。雷達(dá)液位計(jì)測量出的液位值實(shí)際上為容器內(nèi)丁二烯油相與水相液位之和，容器內(nèi)丁二烯自身的液位要小于雷達(dá)液位計(jì)測量值。差壓式液位計(jì)測量液體時(shí)是基于液體密度為某一定值而測量的，對于單一液體或者混合均勻的液體而言，差壓式液位計(jì)測量出的液位是貯罐內(nèi)液體的真實(shí)液位。對于丁二烯和水這兩種相溶性不高，密度有一定差別，經(jīng)過一段時(shí)間沉降之后容易分層的混合液體來講，差壓式液位根據(jù)差壓原理計(jì)算出的液位值實(shí)際是兩種液體共同的靜壓差計(jì)算出的液位。

　　1.3 應(yīng)用要求
　?。?）確保雷達(dá)液位計(jì)、差壓式液位計(jì)位置安裝正確。
　?。?）確保使用過程中液位計(jì)好用，測量值準(zhǔn)確，出現(xiàn)失靈現(xiàn)象時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理。
　　2 利用雷達(dá)液位計(jì)和差壓式液位計(jì)測量值估算回收丁二烯純度
　　2.1 公式推導(dǎo)
　　以下對回收丁二烯純度的估算是基于如下事實(shí)及假設(shè)：丁二烯與水相溶性較差，經(jīng)過一段時(shí)間沉降之后兩者易分離。在儲罐接收物料過程中，假定回收丁二烯貯罐垂直高度上有無數(shù)個(gè)丁二烯油層和水層交替組成。
　　設(shè)丁二烯油層總高度為L1，水層總厚度L2，雷達(dá)液位計(jì)測量值為A, 差壓式液位計(jì)測量值為B，室溫下，水與丁二烯密度比值取1.62。由雷達(dá)液位計(jì)工作原理：L1+ L2=A由差壓式液位計(jì)工作原理：L1+ 1.62L2=B可求得：L2=（B- A）/0.62L1=（1.62A-B）/0.62丁二烯純度為：（1.62A-B）/0.62B

　　2.2 測量數(shù)據(jù)計(jì)算及修正
　　下面選取某段時(shí)間的回收丁二烯貯罐的雷達(dá)液位計(jì)和差壓式液位計(jì)測量典型值進(jìn)行運(yùn)算，并與取樣分析值進(jìn)行對比, 數(shù)據(jù)見表1。

　　2.3 公式應(yīng)用過程中存在的不足與計(jì)算修正生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)回收丁二烯貯罐液位較低時(shí)，利用雷達(dá)液位計(jì)與差壓液位計(jì)測量差值直接計(jì)算出的丁二烯濃度與取樣分析值存在較大的差，分析原因可能由球罐特點(diǎn)導(dǎo)致。公式計(jì)算中是引用的是雷達(dá)液位計(jì)與差壓液位計(jì)測量高度進(jìn)行運(yùn)算的。水與丁二烯相溶性較低，由分層導(dǎo)致的水層在下部油層在上部，水層橫截面積小于油層橫截面積，尤其當(dāng)貯罐液位太低時(shí)，利用上述公式估算濃度時(shí)會(huì)存在較大的偏差。當(dāng)貯罐液位低于50%，上述表格中對測量差值進(jìn)行了一定修正，可以看到修正之后的數(shù)值與分析值比較接近。

　　3 優(yōu)點(diǎn)和不足之處
　　（1）雷達(dá)液位計(jì)和差壓式液位計(jì)的測量值均反映的是垂直高度上液體的高度，因此操作人員可以通過比較雷達(dá)液位計(jì)和差壓式液位計(jì)的測量差值大小，較直接的判斷回收丁二烯貯罐內(nèi)含水量的多少，及時(shí)進(jìn)行排水操作。同時(shí)，也可給單體回收崗位反饋一定的信息：本單元工藝是否存在異?，F(xiàn)象。
　?。?）當(dāng)球罐內(nèi)液體液位在35%~75%時(shí)，公式計(jì)算的值與取樣分析值相差較小，而當(dāng)球形貯罐內(nèi)液體液位較低時(shí)，需要對測量差值進(jìn)行一定的修正。
　?。?）從目前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，該方法可以作為取樣分析方法的補(bǔ)充手段，不可以完全代替取樣分析。
　　（4） 當(dāng)回丁純度較高時(shí)，如90%以上時(shí)，由公式估算出的回收丁二烯濃度與取樣分析值存在相對大的差值，需要改變計(jì)算方式。當(dāng)回丁純度較高時(shí)，可近似采用A /B 估算其濃度。

　　4 結(jié)束語
　　由于球形貯罐在不同高度上橫截面積大小不一樣，不能利用兩種液位計(jì)的測量差準(zhǔn)確估算丁二烯的純度。相比與球形液體貯罐，當(dāng)雷達(dá)液位計(jì)和差壓液位計(jì)配合使用在橫截面積一定或變化很小的液體貯罐時(shí)，可以更準(zhǔn)確根據(jù)測量值計(jì)算兩種不相溶液體各自的含量。

上一條：磁翻板液位計(jì)等熱工儀表與管道的電伴熱保溫系統(tǒng)的應(yīng)用
下一條：緊扣發(fā)展五要素　推動(dòng)國內(nèi)儀表儀器市場更深層次發(fā)展