摘 要:分析原焦油氨水分離槽界面檢測存在的問題，提出用高精度磁致伸縮液位計解決現場問題，并介紹其工作原理、性能特點、安裝使用以及應用效果。磁致伸縮液位計的工作原理是綜合利用了磁致伸縮效應、電磁效應、浮力原理、電子技術等技術研制而成的測量液位的儀表，它在高精度液位測量領域中相對于傳統液位計有許多獨特的優勢。
引言
在煉焦化工生產過程中，機械化澄清槽和焦油氨水分離槽中的焦油氨水界面測量指標，是一項極其重要的工藝參數。控制好了機械化澄清槽和焦油氨水分離槽中焦油氨水界面的穩定，才可以降低產出焦油中的含水量，為后續單元的生產提供合格的原料，達到節能降耗的目的。同時又能夠做到在循環氨水中不帶焦油。而這一切的基礎，都取決于焦油氨水界面的測量。由于機械化澄清槽和焦油氨水分離槽的工作特點所決定，使得其中的焦油氨水的界面處存在著一層懸濁層和乳化層的混合層，造成了焦油氨水的分界面不清晰，給我們的界面測量帶來了很大的困難。長期以來，大家為了解決焦油氨水界面測量想了各種各樣的辦法，也采取了非常多的手段。我們經過長期的現場實踐摸索，也找到了一種價格比較低，安裝維護工作量比較小的界面測量方法，就是利用磁致伸縮液位計測量焦油氨水界面。磁致伸縮液位計是一種可以在惡劣環境下同時測量液位、界面的極高精度測量儀表，它的誤差一般不超過全量程的 0. 01%。用磁致伸縮原理測量液位這種技術的出現，使得要高精度、高可靠地測量液位和界面的這個難題很好地得到了解決。
1 磁致伸縮液位計工作原理
磁致伸縮式液位計是采用磁致伸縮原理設計的。其工作原理是:在一個非磁性傳感管內裝有一根磁致伸縮線，在磁致伸縮線一端裝有一個壓磁傳感器，該壓磁傳感器每秒發出 10 個電流脈沖信號給磁致伸縮線，并開始計時，該電流脈沖同磁性浮子的磁場產生相互作用，在磁致伸縮線上產生一個扭應力波，這個扭應力波以已知的速度從磁浮子的位置沿磁致伸縮線向兩端傳送。直到壓磁傳感器收到這個扭應力信號為止，利用壓磁傳感器可測量出起始脈沖和返回扭應力波間的時間間隔，根據時間間隔大小來判斷磁浮子的位置。我們根據焦油氨水界面的介質特殊物理特征，設計出了能夠正常懸浮在焦油層上的浮子，由于浮子總是懸浮在焦油層上，且磁浮子位置隨焦油層的變化而變化，即時間間隔大小也就是界面的高低，然后通過全智能化電子裝置將
時間間隔大小信號轉換成與被測界面成比例的 4～20mA 信號進行輸出。
2 磁磁致伸縮式液位計的性能特點
(1)磁致伸縮液位計所使用的浮球是依據工藝上所提出的氨水與焦油的混合物的密度進行制造的，因此，浮球在液體中所停留的位置就是工藝上所要求測量的焦油與氨水之間的界面，而且由于采用了性能較高的壓電傳感器與電子模塊，使得磁致伸縮液位計具有高精度這個特點，能夠滿足工藝使用要求;
(2)其結構特點以及工作原理決定了液位計不受所測量介質的介電常數、壓力及溫度變化、蒸汽、介質霧化以及介質表面泡沫的影響，因此能夠克服焦油氨水分離槽內較為復雜的工藝環境;
(3)由于采用了可編程和模塊化的設計，因此其參數設置起來相對簡單，并且其校準也較為方便，可以通過操作按鍵來直接完成;
(4)由于其采用了雙室結構，它的接線端子與電子部件是相互獨立的，因此其防爆等級能夠做到很好，可以很好的滿足化產區的防爆等級要求;
(5)整個測量元件的變送部分均不與被測量介質直接接觸，因此不會對傳感器造成磨損，因而可靠性較高，使用壽命較長;
(6)采用柱狀浮球，是充分考慮到被測介質密度的變化所帶來的不利影響;
(7)安裝、調試、標定等簡單方便。在現場安裝確定之后，可準確計算出液位(界面)零點及滿量程在測量保護管中的相應位置，在安裝前即可通電調
試，把浮子分別置于零點和滿量程的位置，調零點和滿量程輸出分別為 4mA 和 20mA，無需通過液面(或界面)升降來調試、標定。由于輸出信號反映的是絕對位置的輸出，而不是比例或需要再處理的信號，所以不存在信號漂移或變值的情況，不需要像其它類型的液位計那樣進行定期標定和維護，大大節省了人力和物力，為用戶帶來極大的方便。但是當被測液體的密度分布不均時，其浮子在液體中的高度會有變化，需要以實際介質進行標定。
3 小結
用磁致伸縮液位計測量焦油氨水分離槽界面后，焦油氨水的界面測量一直非常穩定和可靠，達到了較為理想的測量效果，給工藝操作人員提高了數據的可靠性，滿足了工藝的要求，也非常有效提高了氨水與焦油分離的效果，循環氨水的品質得到了保證，為焦化的穩定安全生產帶來了可靠的保證。日常的維護中，磁致伸縮液位計所需要做的工作就是要定期測量排放口排出的介質密度以便確認磁致伸縮液位計所檢測出的界面位置是否與工藝的實際位置相符合。由于磁致伸縮液位計具有維護工作量很小、維護人員不用經常接觸被測介質等特點，從而大大降低了和危險化工品接觸的機會，提高了磁致伸縮液位計性能價格比，在實際應用中得到了廣大用戶的認可。
磁致伸縮液位計在焦油氨水分離槽界面測量上的實際效果證明，磁致伸縮液位計能夠從根本上解決較復雜工藝環境介質的液位和界面檢測，同樣適合用于其他化產區域貯槽等界面或液位的測量。另外，從磁致伸縮液位計工作原理和工作結構上來看，可以將浮子換成磁體，并將磁體安裝在移動的被測工作件上，通過磁體的位移量間接反應出某些設備的準確定位，因此磁致伸縮液位計有著非常廣泛的應用前景。
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