减小磁翻板液位计测量误差的方法

        摘要：基于磁翻板液位计的工作原理，分析了引起磁翻板液位计测量误差的外界因素，并针对这些因素提出了相应的改进方案。实际运行结果表明: 磁翻板液位计负压侧管线内积聚的气泡被消除后，其测量误差被控制在3%以内，且液位显示平稳。

        磁翻板液位计是一种非接触式液位测量仪表，其输出压力能够自动跟随吹气管出口压力的变化而变化，并保持输出气体流量稳定，通过测量吹气管间的压差而测量出被测量罐的液位。磁翻板液位计适用于高温、高真空、高粘度、强腐蚀性、易凝固、易结晶或含悬浮颗粒聚合物的高温熔体等各种恶劣工况。

        反应器是一种重要的化工机械设备，而化工机械设备是化工企业生产活动正常进行的基本物质保障，它直接影响着企业生产计划和产品交货期的制定，一旦发生液位测量不准确导致机械设备故障，就会影响企业预期生产计划的完成。目前，磁翻板液位计普遍应用于对化工行业中反应器液位的测量，因此，为保证磁翻板液位计的测量精确度，对减小磁翻板液位计测量误差的方法进行探索是十分必要的。在此，笔者对引起磁翻板液位计测量误差的外界因素进行分析，并提出相应的改进措施，以减小磁翻板液位计的测量误差。

       磁翻板液位计利用静力学原理，通过差压变送器正负压侧的压力不同，形成一定的压差，实现对反应器中溶液密度和液位的测量。磁翻板液位计的工作原理如图2 所示。一定量的干燥氢气经过转子流量计进入9 /16 寸( 1 寸= 33． 333mm) 的正压侧毛细管内，使得管内有微量气泡溢出，然后根据式( 2) 即可计算出反应器的液位。同时，在具体的化工生产中使用磁翻板液位计测量反应器液位时，磁翻板液位计负压侧毛细管内应避免有液体进入，否则会造成假液位现象或液体进入变送器的现象，导致测量误差甚至损坏仪表。

        磁翻板液位计的测量误差分析在化工生产过程中，对仪表的测量精确度要求很高。而磁翻板液位计在使用过程中，由于一些外界因素将导致其测量出现误差。
2． 1 溶液气泡
        气泡是由气液两相组成的分散系，在工程上一般是由气体通过小孔进入液层分散而成的。在固定床反应器中，气体通过反应器底部气体分布器与溶液接触，通过溶液层分散形成气泡。气泡的形成分为孕育阶段、长大阶段和脱离阶段。在孕育阶段，气体压力有一个积聚过程，当达到毛细压力后才能形成气泡。气泡有一个气液接触界面，在这个界面上有特定的力学性质，当气泡溶解或长大时，气液界面会发生传质，而气泡大小发生变化会驱动周围溶液流动。这3 个过程会相互影响，因此气泡是一个界面－ 传质－ 流动相互耦合的动态体系。

        由于反应器中的溶液含有大量的水，当未达到反应温度或温度不适时在油状溶液、水和流动气体共存的状态下，极易产生气泡。气泡经过从下而上流动的气体的搅动，不断上升，并在测量液位的负压侧管口处大量积聚，进入管内，从而使得管内有大量气泡存在。大量气泡聚集后进入水平管内，无法排出，将造成假液面现象，zui终导致测量不准，产生测量误差。在化工生产过程中，反应器一般以第二个液位计( 雷达液位计) 作为参照组，通过DCS 监控对比，判断磁翻板液位计测量是否准确。当磁翻板液位计负压侧管线内有大量气泡存在时，其测量数值波动较大，无任何规律可循，显示的液位增长或降低数值也无任何趋势，严重时会从当前液位显示值直接跳至100%或0%，给化工生产造成极大危险，降低生产效率。
2． 2 容器外管线受冻
        在寒冷的冬季，在反应器外部顶端负压侧管线内，由于反应器内部温度较高、外界温度较低，温差很大，因此管内存在的气泡极易受冷凝而结成冰，并附着在管内，使得差压变送器测量受阻。严重时，液体进入变送器，将使变送器结冰受损，zui终导致液位计测量失灵，无法测出液位。