Продукты, измеряющие высоту границы раздела жидкостей на рынке, конкурируют друг с другом, и их ходы имеют свои преимущества. Сяобиан посчитает их один за другим, чтобы увидеть, какой принцип измерения может быть лучшим!

1. Указатель уровня проводимости радиочастоты (указатель уровня емкости)
Датчик ВЧ-измерителя уровня жидкости представляет собой металлический стержень или гибкий металлический трос с тефлоновым покрытием, который необходимо вставить в измеряемый объем жидкости. Таким образом, между металлическим стержнем (кабелем) и металлической стенкой резервуара, содержащего измеряемую жидкость, будет создана емкость. Эта емкость будет усилена до достаточного измеренного значения проводимости в ВЧ-цепи (частота до 300 ГГц). Если измеряемая жидкость расслаивается с образованием расслоения верхнего слоя нефти и воды, будут сформированы три значения емкости C1, C2 и C3. Поскольку проводимость воды максимизирует значение C3, емкость, измеряемая радиочастотным уровнемером, в основном зависит от значения C3. Следовательно, высота уровня воды практически прямо пропорциональна значению C3.
В соответствии с вышеуказанными принципами измерения, необходимые условия и ограничения интерфейса измерения радиочастотной проводимости:
1. Верхняя жидкость не может проводить электричество, например бензол, углеводороды и т. д.; Испытуемая жидкость должна быть проводящей жидкостью, например обычной водой или водным раствором.
2. Точность измерения разделенного интерфейса невысока. Потому что на точность измерения будет влиять высота верхнего уровня масла и форма измеряемого резервуара.

2. Волновой радарный уровнемер.
Датчик волноводного радиолокационного указателя уровня жидкости также представляет собой металлический стержень или металлический трос, вставленный в измеряемый объем жидкости. Электронный волосок указателя уровня жидкости излучает радиолокационные волновые импульсы. Импульс радиолокационной волны будет распространяться в направлении измеряемой жидкости вдоль металлического стержня или металлического кабеля и отражаться, когда достигнет места, где изменяется диэлектрическая проницаемость. Электронная головка указателя уровня жидкости рассчитывает разницу во времени между передачей радиолокационного импульса и приемом радиолокационного импульса для определения высоты измеренного уровня жидкости. Как показано на рисунке ниже, если масло в верхнем слое измеряемой жидкости называется водой, радиолокационная волна отражается соответственно при попадании в масло из воздуха и при попадании в воду из масла.
В соответствии с принципом измерения волноводного радара необходимые условия его измерительного интерфейса следующие:
1. Необходимым условием отражения радиолокационной волны является изменение диэлектрической проницаемости. Если изменение диэлектрической проницаемости очень мало, отраженный сигнал радиолокационной волны слишком мал, чтобы его можно было измерить. Поэтому диэлектрическая проницаемость нижней жидкости намного больше, чем у верхней жидкости. Диэлектрическую проницаемость невозможно измерить обычными способами, а на диэлектрическую проницаемость легко влияют температура окружающей среды, электромагнитная частота, химическая реакция в резервуаре и так далее. Это определяет, что нелегко судить, может ли волноводный радар адаптироваться к среде применения.
2. Чтобы сохранить достаточно энергии и отражения на границе раздела после прохождения радиолокационной волны через верхний слой жидкости, датчик обычно должен иметь коаксиальную конструкцию. На рисунке выше показаны требования к установке измерительного интерфейса волноводного радара. Слева — измерительный стержень и измерительный цилиндр волноводного радара, представляющего собой соосную конструкцию. На правом рисунке измерительный стержень волноводного радара установлен в измерительной трубке с отверстиями для слива жидкости. Иногда изменения интерфейса внутри и снаружи коаксиальной структуры не могут быть по-настоящему синхронизированы, что приводит к ошибкам измерений. Более того, вязкая жидкость будет прилипать к коаксиальной конструкции и мешать измерению.
3. Если вы хотите точно измерить границу раздела измеряемой жидкости, вам необходимо знать удельную диэлектрическую проницаемость верхней жидкости. Потому что скорость прохождения радиолокационной волны через воздух равна скорости света, а скорость прохождения через верхнюю жидкость меньше скорости света и обратно пропорциональна ее диэлектрической проницаемости. Поскольку диэлектрическую проницаемость нелегко измерить и изменить, волноводному радару трудно точно измерить высоту границы раздела.

3. Поплавковый указатель уровня.
Измерительный интерфейс поплавкового указателя уровня обычно устанавливается сбоку резервуара, а измеряемая жидкость вводится в измерительный цилиндр из измерительного резервуара через два фланцевых отверстия. В то же время в измерительном порту имеется поплавок, который через некие механические конструкции связан с электронной головкой. Средняя плотность жидкости в измерительном цилиндре определяется путем измерения изменения плавучести поплавка, чтобы оценить высоту измеряемой границы раздела (при условии, что в измерительном цилиндре находятся только две жидкости). Поплавковый уровнемер не требует данных о проводимости и диэлектрической проницаемости измеряемой жидкости.
В соответствии с принципом и внутренней структурой понтонного уровнемера, необходимыми условиями и ограничениями его измерительного интерфейса:
1. Его можно устанавливать только на той стороне резервуара, на которой проводится измерение, и в мерном цилиндре нет воздуха.
2. Чтобы обеспечить точность измерений, необходимо регулярно проводить калибровку, поскольку структура передачи усилия от поплавка к электронной головке со временем смещает настройку.
3. Из-за узкой конструкции измерительного цилиндра твердые или вязкие вещества в измеряемой жидкости приводят к застреванию поплавка в измерительном цилиндре и не могут реально отражать высоту границы раздела.

4. Двухфланцевый уровнемер.
Двухфланцевый указатель уровня жидкости косвенно измеряет высоту границы раздела, измеряя разницу давлений между двумя фиксированными положениями, чтобы отразить среднюю плотность жидкости между двумя положениями. Двухфланцевый указатель уровня жидкости также устанавливается сбоку резервуара, но мерный цилиндр не требуется. Таким образом, решена проблема, заключающаяся в том, что поплавок в верхнем поплавковом указателе уровня жидкости легко застревает.
Двухфланцевый указатель уровня жидкости передает два значения давления в резервуаре на электронную головку через маслонаполненную капиллярную трубку. Таким образом, на измерение границы раздела двухфланцевым уровнемером влияют следующие факторы:
1. Изменение температуры окружающей среды оказывает значительное влияние на давление масла в капилляре, поэтому большой диапазон измерения должен иметь длинный капилляр, что приводит к изменению температуры, что также оказывает большое влияние на точность измерения.
2. Необходимо убедиться, что жидкость находится между двумя фланцами.
3. Капиллярное маслозаполнение требует особой технологии производства, поэтому диапазон измерения оказывает большое влияние на цену прибора.
4. Во время процесса установки убедитесь, что на капиллярную трубку не воздействуют внешние механизмы, чтобы предотвратить повреждение капиллярной трубки или блокировку масляного контура.

5. Магнитострикционный указатель уровня жидкости.
Измерьте высоту магнитного поплавка на границе раздела магнитного поплавка. Уровнемеры серии Level Plus производства MTS могут контролировать погрешность измерения в пределах 1 мм, а максимальный диапазон измерения может достигать 22 м. Измерение магнитострикционного указателя уровня жидкости не зависит от физических параметров, таких как проводимость жидкости и диэлектрическая проницаемость, а основано на разнице плотностей различных жидкостей. Разность плотностей и взаимная нерастворимость являются необходимыми условиями образования границы раздела.

Уровень плюс серия
Если для магнитострикционного указателя уровня жидкости выбрана плотность конкретного поплавка, долгосрочная надежность и точность указателя уровня жидкости могут быть гарантированы без регулярного технического обслуживания и калибровки после установки.
Ограничением применения магнитострикционного указателя уровня жидкости является то, что его нельзя использовать для работы с жидкостями с высокой вязкостью (рекомендуется вязкость менее 400 сантипуаз). Жидкость с высокой вязкостью легко удерживает поплавок в одном положении, в результате чего положение поплавка, измеренное магнитострикционным указателем уровня жидкости, не может точно отражать высоту границы раздела.

Пример применения магнитострикционного указателя уровня жидкости
1. Интерфейс динитротолуола (ДНТ) и воды.
Поскольку удельный вес динитротолуола (ДНТ) по отношению к воде составляет 1,52, это нижняя жидкость в резервуаре, поэтому радиочастотный адмиттат и волноводный радар использовать нельзя. Более того, поскольку диапазон измерения на месте превышает 4 м, нельзя использовать понтонные указатели уровня и двухфланцевые указатели уровня. С помощью магнитострикционного указателя уровня жидкости серии level plus можно одновременно измерить уровень жидкости и высоту границы раздела жидкости в реакционном резервуаре, чтобы точно контролировать процесс химической реакции.

2. Граница раздела жидкого белого фосфора и воды.
Белый фосфор является основным сырьем для производства фосфорной кислоты. Однако, поскольку белый фосфор легко присутствует в воздухе и является токсичным, его обычно хранят в резервуарах с водяными затворами. Уровнемер и уровнемер могут отслеживать запасы белого фосфора под водяным затвором в режиме реального времени и контролировать толщину водяного затвора, чтобы предотвратить контакт белого фосфора с воздухом.

3. Большой готовый масляный бак.
Нефтеперерабатывающие заводы и системы подачи топлива имеют несколько резервуаров для хранения нефтепродуктов и перегрузочных резервуаров высотой 15–20 метров. Потому что часть готового топлива поглощает влагу из воздуха, в результате чего она оседает на дне многих резервуаров. Указатель уровня плюс датчик уровня, созданный датчиком MTS, может одновременно измерять уровень жидкого продукта в резервуаре и высоту границы раздела масла и воды. В то же время он также может рассчитать емкость резервуара в соответствии с таблицей емкости резервуара внутри указателя уровня и вывести температуру продукта масла в резервуаре. Уровнемер и уровнемер могут одновременно выводить результаты измерения уровня жидкости, высоты границы раздела, емкости резервуара и температуры только через одно измерительное отверстие в резервуаре, что соответствует требованиям Международной нефтяной организации к измерению при передаче готового мазута.