摘要：根據現場(chǎng)設備、環(huán)境等因素的影響，現場(chǎng)需裝兩臺遠傳加磁翻板液位計方能滿(mǎn)足測量液位的使用，且兩臺磁磁翻板液位計有交叉顯示部分，而要通過(guò)邏輯計算來(lái)顯示成一個(gè)液位測量值來(lái)控制。用兩段遠傳磁致伸縮液位計的4-20mA信號送入DCS，通過(guò)DCS系統的計算而顯示一個(gè)液位控制點(diǎn)。設計結果表明，不僅方便了操作人員控制，也避免在現有的液位法蘭進(jìn)行改造，保證了安全性能，系統安裝使用方便。
隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，高新技術(shù)在各行業(yè)中得到了廣泛的應用，高科技含量的自動(dòng)化儀表不斷更新?lián)Q代，各種液位計應用于不同儲罐的液位測量。液位測量是保證了反應物料之間處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，如果液位測量過(guò)程中出現異常，液位測量?jì)x表會(huì )及時(shí)報警。目前，主要液位測量?jì)x表有超聲波液位測量、差壓液位測量、雷達液位測量、直接式液位測量等。液位測量數據越來(lái)越可靠，液位測量?jì)x表正朝著(zhù)高精度、多用途、低能耗、智能化的方向發(fā)展。針對一些比較特殊的大型設備不僅要裝有遠傳的液位計，為安全考慮要求，現場(chǎng)必須配備遠傳和現場(chǎng)顯示一體的磁翻板液位計。大型設備安裝較長(cháng)的液位計弊端很多：液位計太長(cháng)運輸不方便、液位計的支撐很麻煩、維修維護起來(lái)很麻煩、遇到震動(dòng)比較大的場(chǎng)合安裝不合適等。一般情況采用安裝兩段或多段液位計的方式進(jìn)行測量，這樣將大大降低了安裝和維修的難度，但是如何將采集兩段或多段遠傳液位信號集中控制一個(gè)調節回路？如何將兩段或多段遠傳液位計的顯示成一個(gè)液位值來(lái)供人員操作或供調節回路控制？這些問(wèn)題值得探討。
1 整體設計方案

如圖 1 由于液位計受設備口的約束，將原有兩段現場(chǎng)翻板液拆除，為了方便工藝人員操作控制，將原有普通磁翻板液位計更換為兩段帶遠傳磁翻板液位計（遠傳部分變?yōu)榇胖律炜s液位計，因為磁致伸縮液位就可以4-20mA輸出，精度更高），將兩段液位遠傳 4-20mA 信號傳至 DCS 內的兩個(gè)通道進(jìn)行顯示，然后通過(guò)計算機邏輯運算，將兩個(gè)液位計各自的液位實(shí)際顯示值，通過(guò)邏輯計算來(lái)正確選擇其中的哪一個(gè)液位計應該來(lái)輸出顯示，從而得出一個(gè)最終的液位顯示值。下部液位的氣相口和上部液位的液相口互相有重疊，如何能更好的直觀(guān)的顯示液位值，方便于工藝人員操作和液位調節回路控制，便將下部液位計實(shí)際顯示的百分比信號+上部液位計實(shí)際顯示的百分比信號=實(shí)際顯示的最終液位百分比。兩個(gè)液位計液位顯示值將通過(guò)DCS內部計算來(lái)完成最終液位顯示結果。
2 磁致伸縮液位計的結構特點(diǎn)及其工作原理
2.1 磁致伸縮液位計的構成
磁致伸縮式液位計是一種可對動(dòng)態(tài)系統中的連續液位、界面進(jìn)行測量，并提供用于監視和控制模擬信號輸出的高精度測量?jì)x表，由360°內磁浮子、傳感器（壓磁傳感器和磁致傳感管）、塑封全智能化電子裝置組成。液位計的核心部分是由一定的磁致伸縮物質(zhì)構成的波導管。
2.2 液位計的工作原理
磁致伸縮液位計的傳感器工作時(shí)，傳感器的電路部分將在波導絲上激勵出脈沖電流，該電流沿波導絲傳播時(shí)會(huì )在波導絲的周?chē)a(chǎn)生脈沖電流磁場(chǎng)。在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子，此浮子可以沿測桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內部有一組永久磁環(huán)。當脈沖電流磁場(chǎng)與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí)，浮子周?chē)拇艌?chǎng)發(fā)生改變從而使得有磁致伸縮材料做成的波導絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉波脈沖，這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導絲傳回并由檢出機構檢出。通過(guò)測量脈沖電流與扭轉波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。
其優(yōu)點(diǎn)表現在如下方面。
（1）可靠性強。
（2）精度高。
（3）耐高溫。
（4）耐高壓。
（5）易于安裝和維護簡(jiǎn)單。
（6）便于系統自動(dòng)化工作。
3 DCS內部計算
計算機自動(dòng)控制系統主要是運用計算機在數據采集中的應用和計算，現場(chǎng)液位計的測量數據輸出標準信號到 DCS 計算機模塊處理，處理器將收集到的液位信號，通過(guò)特定的程序計算來(lái)實(shí)現所要的計算結果，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，處理器就要對生產(chǎn)環(huán)節、規格及數據進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并且存儲檢測到的數據，之后利用實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的數據變化進(jìn)行分析，將分析得到的結果提供給相應的操作人員，從而提高操作人員的工作效率和安全穩定運行 。
3.1 計算原理
見(jiàn)圖2、圖3。


如圖 3 液位計 LT-1 的液相 a 和氣相 b 的距離為1.95m；液位計LT-2的液相c和氣相d的距離為 1.95m；LT-1 液位的氣相口 b 和 LT-2 液位的液相口 c 的距離為 0.5m；當 LT-1 實(shí)際液位到達LT-2液位的液相口c位時(shí)，LT-1液位計的信號不輸出，將由上部液位計 LT-2 來(lái)顯示工作，信號也有LT-2液位計最終輸出。
3.2 數據庫中量程值的修改
如圖3將LT-1液位計的總高度1.95m，占儲氨罐 a 點(diǎn)到 d 點(diǎn) 3.4m 的 57%；而 LT-2 液位計的總高度1.95m，占儲氨罐a到d點(diǎn)3.4m的57%;所以要將軟件數據庫內的量程值對應修改為：LT1量程下限：0%、量程上限 57%；LT2 量程下限：0%、量程上限57%。
說(shuō)明：量程上限值一定不能是 100%，否者兩段液位最終計算出來(lái)的液位顯示值將超出100%的范圍。
3.3 邏輯控制部分的說(shuō)明
見(jiàn)圖4。

在數據庫修改的基礎上，LT-2液位液相口c 到 LT-1 液位氣相口 b 點(diǎn)交叉部位距離為0.5m，當 LT-1 液 位 計 實(shí) 際 到 c 點(diǎn) 時(shí), 也 就 是1.45m（43%）的情況下，液位計 LT-1 信號不輸出，跳轉到液位計 LT-2 信號來(lái)顯示，程序中要在LT-2顯示值加上常數43%（下部液位高度），將會(huì )顯示最終的實(shí)際液位。
4 系統性能測試
通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的使用，液位計測量準確成績(jì)顯著(zhù)，經(jīng)過(guò)程序計算后的液位顯示值誤差控制在 1%，輸出顯示值運行穩定，未出現異常故障，這種計算方法不但減輕了操作人員繁瑣的計算過(guò)程，而且應對帶控制回路的液位測量更加適用。
5 結語(yǔ)
由于受設備本身結構的影響，很多設備及大型設備都裝有兩段或多段的液位計，并且每?jì)啥我何挥嬛g法蘭口還有重疊部位，這樣使操作人員觀(guān)察液位顯示值很不直觀(guān)，安裝液位計很不方便而且測量誤差很大，這樣液位的信號不能直觀(guān)的顯示，致使調節回路不能自動(dòng)控制。因此，便可通過(guò)上述計算方法進(jìn)行直觀(guān)液位顯示、測量和回路控制。