粘稠介质液位计在石油化工行业中的应用

　　1 引言

　　在石油化工行业生产中，许多生产流程都涉及对粘度较大的介质进行现场液位测量。由于粘稠介质粘度较大，在应用连通器原理常规液位仪表进行直观测量中极易在显示玻璃管中附着形成挂壁，严重影响仪表正常显示。

　　由于生产工艺的要求，生产操作人员对设备内的液位监测、控制十分严格，需要有一种可靠的液位检测仪表对高粘度介质液位进行监测，且仪表能在高粘度介质工况中长期连续工作;有些工艺过程同时还要求仪表具有耐高温、高压及强腐蚀等性能。

　　2 基本原理

　　粘稠介质液位计是利用隔离方式，根据连通器原理，采用液体作为隔离介质阻止被测粘稠介质进入仪表，同时采用易流动介质在玻璃管中显示出被测设备容器内的粘稠介质液位高度。

　　2.1 粘稠介质液位计的构成

　　粘稠介质液位计由隔离腔和显示腔组成。

　　2.2 测量原理

　　设备空置即没有使用或零液位时，仪表隔离液与显示液处于平衡状态。显示介质密度为ρ2，隔离介质密度为ρ3。设计要求显示介质与隔离介质的密度不同，ρ2略小于ρ3，压力平衡时，显示介质液面略高于隔离介质液面。只要使用前适当减少加入隔离介质量，使用首次后就可消除此影响。图1为设备初始状态(包括设备中液位为零状态)时隔离液与显示液的情况。

　　根据帕斯卡定律，设备投入使用液位升高时，被测介质液柱升高，液体对A点的压力也相应升高。为了平衡这个压力，显示介质的液柱也会升高，其液柱高度产生的压力通过隔离介质的传递去平衡被测介质的压力。这样，显示介质液位高度与设备中被测介质的液面高度形成对应关系，即粘稠介质液位计测量的基本物理原理。为保证仪表测量精度，设计中要注意几个参数的选择。首先根据连通器压力平衡公式推出被测液位高度与显示液位高度之间的关系。参数如下：设：被测介质侧对零点A产生的压力为P1;

　　显示侧介质对零点A产生的压力为P2;

　　被测介质密度为ρ1;

　　显示介质密度为ρ2;

　　隔离介质密度为ρ3;

　　设备液位值为h1;

　　隔离介质在两个腔体中的绝对液位高度分别为h3、h4;

　　显示介质的液位绝对高度为 h2;

　　各液体容器腔体的水平横截面(设计为等截面)为S1、S2、S3。由连通器压力平衡原理P1=P2得：

　　∵P1=ρ1×(h1-h3)+ ρ3×h3

　　P2=ρ2×(h2-h4)+ρ3×h4=ρ2×h2-ρ2×h4+ρ3×h4=ρ2×h2+( ρ3-ρ2)×h4