摘要：基于高溫高壓磁翻板液位計(jì)的工作原理，分析了引起高溫高壓磁翻板液位計(jì)測量誤差的外界因素，并針對這些因素提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：高溫高壓磁翻板液位計(jì)負(fù)壓側(cè)管線內(nèi)積聚的氣泡被消除后，其測量誤差被控制在3%以內(nèi)，且液位顯示平穩(wěn)。

高溫高壓磁翻板液位計(jì)是一種非接觸式液位測量儀表，其輸出壓力能夠自動跟隨吹氣管出口壓力的變化而變化，并保持輸出氣體流量穩(wěn)定，通過測量吹氣管間的壓差而測量出被測量罐的液位。高溫高壓磁翻板液位計(jì)適用于高溫、高真空、高粘度、強(qiáng)腐蝕性、易凝固、易結(jié)晶或含懸浮顆粒聚合物的高溫熔體等各種惡劣工況。

反應(yīng)器是一種重要的化工機(jī)械設(shè)備，而化工機(jī)械設(shè)備是化工企業(yè)生產(chǎn)活動正常進(jìn)行的基本物質(zhì)保障，它直接影響著企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃和產(chǎn)品交貨期的制定，一旦發(fā)生液位測量不準(zhǔn)確導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障，就會影響企業(yè)預(yù)期生產(chǎn)計(jì)劃的完成。目前，高溫高壓磁翻板液位計(jì)普遍應(yīng)用于對化工行業(yè)中反應(yīng)器液位的測量，因此，為保證高溫高壓磁翻板液位計(jì)的測量精確度，對減小高溫高壓磁翻板液位計(jì)測量誤差的方法進(jìn)行探索是十分必要的。在此，筆者對引起高溫高壓磁翻板液位計(jì)測量誤差的外界因素進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，以減小高溫高壓磁翻板液位計(jì)的測量誤差。

高溫高壓磁翻板液位計(jì)利用靜力學(xué)原理，通過差壓變送器正負(fù)壓側(cè)的壓力不同，形成一定的壓差，實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)器中溶液密度和液位的測量。高溫高壓磁翻板液位計(jì)的工作原理如圖2所示。一定量的干燥氫氣經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)入9/16寸(1寸=33.333mm)的正壓側(cè)毛細(xì)管內(nèi)，使得管內(nèi)有微量氣泡溢出，然后根據(jù)式(2)即可計(jì)算出反應(yīng)器的液位。同時(shí)，在具體的化工生產(chǎn)中使用高溫高壓磁翻板液位計(jì)測量反應(yīng)器液位時(shí)，高溫高壓磁翻板液位計(jì)負(fù)壓側(cè)毛細(xì)管內(nèi)應(yīng)避免有液體進(jìn)入，否則會造成假液位現(xiàn)象或液體進(jìn)入變送器的現(xiàn)象，導(dǎo)致測量誤差甚至損壞儀表。

高溫高壓磁翻板液位計(jì)的測量誤差分析在化工生產(chǎn)過程中，對儀表的測量精確度要求很高。而高溫高壓磁翻板液位計(jì)在使用過程中，由于一些外界因素將導(dǎo)致其測量出現(xiàn)誤差。

2.1 溶液氣泡

氣泡是由氣液兩相組成的分散系，在工程上一般是由氣體通過小孔進(jìn)入液層分散而成的。在固定床反應(yīng)器中，氣體通過反應(yīng)器底部氣體分布器與溶液接觸，通過溶液層分散形成氣泡。氣泡的形成分為孕育階段、長大階段和脫離階段。在孕育階段，氣體壓力有一個(gè)積聚過程，當(dāng)達(dá)到毛細(xì)壓力后才能形成氣泡。氣泡有一個(gè)氣液接觸界面，在這個(gè)界面上有特定的力學(xué)性質(zhì)，當(dāng)氣泡溶解或長大時(shí)，氣液界面會發(fā)生傳質(zhì)，而氣泡大小發(fā)生變化會驅(qū)動周圍溶液流動。這3個(gè)過程會相互影響，因此氣泡是一個(gè)界面－傳質(zhì)－流動相互耦合的動態(tài)體系。

由于反應(yīng)器中的溶液含有大量的水，當(dāng)未達(dá)到反應(yīng)溫度或溫度不適時(shí)在油狀溶液、水和流動氣體共存的狀態(tài)下，*易產(chǎn)生氣泡。氣泡經(jīng)過從下而上流動的氣體的攪動，不斷上升，并在測量液位的負(fù)壓側(cè)管口處大量積聚，進(jìn)入管內(nèi)，從而使得管內(nèi)有大量氣泡存在。大量氣泡聚集后進(jìn)入水平管內(nèi)，無法排出，將造成假液面現(xiàn)象，*終導(dǎo)致測量不準(zhǔn)，產(chǎn)生測量誤差。在化工生產(chǎn)過程中，反應(yīng)器一般以*二個(gè)液位計(jì)(雷達(dá)液位計(jì))作為參照組，通過DCS監(jiān)控對比，判斷高溫高壓磁翻板液位計(jì)測量是否準(zhǔn)確。當(dāng)高溫高壓磁翻板液位計(jì)負(fù)壓側(cè)管線內(nèi)有大量氣泡存在時(shí)，其測量數(shù)值波動較大，無任何規(guī)律可循，顯示的液位增長或降低數(shù)值也無任何趨勢，嚴(yán)重時(shí)會從當(dāng)前液位顯示值直接跳至100%或0%，給化工生產(chǎn)造成*大危險(xiǎn)，降低生產(chǎn)效率。

2.2 容器外管線受凍

在寒冷的冬季，在反應(yīng)器外部頂端負(fù)壓側(cè)管線內(nèi)，由于反應(yīng)器內(nèi)部溫度較高、外界溫度較低，溫差很大，因此管內(nèi)存在的氣泡*易受冷凝而結(jié)成冰，并附著在管內(nèi)，使得差壓變送器測量受阻。嚴(yán)重時(shí)，液體進(jìn)入變送器，將使變送器結(jié)冰受損，*終導(dǎo)致液位計(jì)測量失靈，無法測出液位。