摘要：通過(guò)對儲罐計量目的、方法的論述，介紹各種儲罐計量測量?jì)x表的基本原理、特點(diǎn)和應用場(chǎng)合，為儀表的應用、選型提供了參考。

油罐是油田煉油廠(chǎng)、油庫、油品碼頭及石化企業(yè)普遍需要使用的儲存設備，對罐內液體介質(zhì)(石油化工產(chǎn)品)而言，主要是要測量其液位、溫度、密度和壓力(帶壓儲罐)等參數，據以計算出儲液的體積及質(zhì)量?jì)α?。油罐一般分為中間罐和貿易罐兩大類(lèi)，中間罐僅對液位、溫度和壓力(帶壓儲罐)等參數進(jìn)行監測，以防止油罐發(fā)生冒頂、抽真空等事故，并不需要交接監控計量；對貿易罐內介質(zhì)的液位、溫度、密度、體積、質(zhì)量則必須經(jīng)常監測和計量，且精度要求很高。不同的大小和種類(lèi)的油罐，所用液位計的性能特點(diǎn)也不一樣，因此，根據用戶(hù)的需要及投資要求，合理選用液位計，以便達到*合理的性能價(jià)格比。

1、常見(jiàn)液位計的性能特點(diǎn)

1.1 人工測量尺：

利用浸入式刻度鋼皮尺測量液位，取樣來(lái)測量油溫和比重，通過(guò)計算得到罐內儲液體積和重量。這是一種古老的也是至今仍被全**廣泛使用的儲罐計量方法，它可以用作現場(chǎng)檢驗其它測量?jì)x表的參考手段。人工液位測量的精確度一般認為是使用的刻度鋼尺精度加上±2mm的人為讀數誤差。

1.2浮子式鋼帶液位計

這種液位計國外從三十年代就開(kāi)始使用，至今仍有比較高的市場(chǎng)占有率，其優(yōu)點(diǎn)是觀(guān)測比較直觀(guān)、價(jià)格便宜，其缺點(diǎn)是傳動(dòng)部件比較多，易發(fā)生機械故障，日常維護量大，對安裝要求也比較高，需要生產(chǎn)廠(chǎng)家現場(chǎng)指導安裝。

對于投資有限的項目，中、小型罐仍可考慮選用該液位計，但高度在16m以上的油罐不宜采用，因為油罐越高，對安裝平行度、垂直度以及盤(pán)簧的質(zhì)量要求也越高；外浮頂罐也不宜采用此種液位計，因為容易受到風(fēng)的影響，使指針不停擺動(dòng)，導致出現指示不穩定并且容易破環(huán)衡力盤(pán)簧。另一種光導液位計也屬于這一行列。這兩種液位計適用于中小煉廠(chǎng)、小油庫及中間原料油罐區。

1.3 伺服式液位計

伺服式液位計被廣泛用于儲罐液位的高精度測量，它是一種多功能儀表，既可以測量液位也可以測量界面、密度和罐底。該液位計基于浮力平衡的原理，用一臺伺服電機驅動(dòng)體積較小的浮子，使浮子隨液位或介面變化，能夠精確測量出液位等參數。這種液位計的特點(diǎn)是：

⑴由于不存在滑輪、齒輪的摩擦力，測量精度比較有保證(±0.9mm)；

⑵由于幾乎沒(méi)有傳動(dòng)機械部件，可靠性高，同時(shí)故障率比較低；

⑶可以測量液位、界位、介質(zhì)比重等參數。其與計算機聯(lián)網(wǎng)，具有很強的數據處理能力，經(jīng)運算處理可以給出油罐計量所需要的各種參數，如液位、界位、體積、密度、水尺、質(zhì)量等；

1.4 雷達液位計

雷達液位計是一種智能型測量?jì)x表，采用了模塊化結構和現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，實(shí)現了全數字化處理(DSP)，具有良好的兼容性和開(kāi)放性，并且具有自校正能力和自診斷能力，其原理是應用微波入射到液面后的反射波回來(lái)，測量電磁波從發(fā)射到反射的時(shí)間差計算電磁波傳播的距離來(lái)測量液位的，是一種新型的非接觸式液位測量?jì)x器，其使用特點(diǎn)是：

⑴液位計與介質(zhì)不接觸，無(wú)可動(dòng)部件，工作十分可靠，故障率低，適應范圍廣，尤其適合高粘度、高腐蝕性介質(zhì)的液位測量；

⑵測量精度高，安裝簡(jiǎn)單，但與下方不得存在遮擋物體，否則會(huì )影響微波的發(fā)射和接收，只能安裝在罐頂；

⑶被測介質(zhì)的相對介電常數、液位的湍流狀態(tài)、介質(zhì)中氣泡的大小，均會(huì )對測量結果產(chǎn)生影響。一般重油只需考慮罐內油氣及安裝位置的影響即可，輕油則需要著(zhù)重考慮介質(zhì)的介電常數，雷達液位計對介電常數的要求比較高；

⑷價(jià)格普遍偏高。

1.5 靜壓式液位計

靜壓式液位計的工作原理是：利用壓強是液位高度和液體密度的乘積來(lái)測量壓強而得到液位，因此可測介質(zhì)的質(zhì)量、體積、密度和液位，其中設計*簡(jiǎn)單的HTG(HydrostaticTankGaugings)系統只有一個(gè)變送器，將測量的壓強乘以?xún)薜拿娣e就可以得到液體的重量。早期的靜壓變送器測量精度低，受環(huán)境溫度影響比較大，所以早期這種液位計并不被多采用，近些年由于變送器和計算機技術(shù)的發(fā)展，目前受到一定程度的歡迎。其使用具有以下特點(diǎn)：

⑴安裝簡(jiǎn)單，可無(wú)動(dòng)部件，工作可靠，日常使用維護量??；

⑵測量介質(zhì)的密度、質(zhì)量精度較高，測量液位精度一般；

⑶有大風(fēng)引起的氣壓變化將影響測量精度；

⑷不能用于測量介質(zhì)分層儲罐；

⑸尤其適用于遠傳信號和監控。

1.6 磁致式液位計

磁致式液位計是一種新型的非接觸式的液位計，是目前精度*高的選擇，可以安裝在油罐的頂部或側面，其工作原理是利用磁場(chǎng)脈沖波，測量時(shí)液位計的頭部發(fā)出電流“詢(xún)問(wèn)脈沖”，此脈沖同時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，沿波導管內的感應線(xiàn)向下運行，在液位計管外配有浮子，浮子可隨液位沿側桿上下移動(dòng)，浮子內設有一組永久磁鐵，其磁場(chǎng)與脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)相遇則產(chǎn)生一個(gè)新的變化磁場(chǎng)，隨之產(chǎn)生新的電磁“返回脈沖”，測定“詢(xún)問(wèn)脈沖”和“返回脈沖”的周期便可知道液位的變化。因此，磁致式液位計是以浮子為測量元件通過(guò)磁耦合的變化傳遞到指示器，使指示器能夠清晰地指示出液位的高度，液位計配備有液位報警器和液位變送器。報警器可實(shí)現液位的上下限控制及*限報警，液位變送器可以將液位的變化轉換成一定強度的電流信號。該液位計使用特點(diǎn)如下：

⑴可動(dòng)部分只有浮子，故維護量小，安裝比較簡(jiǎn)單，精度也比較高；

⑵可測量介質(zhì)的液位和溫度，但不適合重質(zhì)(粘度大)油品的測量；

⑶在工程實(shí)際安裝時(shí)，經(jīng)常出現安裝時(shí)的底部固定問(wèn)題，而且越長(cháng)的測量范圍，實(shí)際安裝越復雜；

⑷價(jià)格非常高昂。

1.7超聲波液位計

罐外用超聲波液位計由主機、探頭、金屬結構件3部分組成，它主要是用于對鐵路罐車(chē)、汽車(chē)罐車(chē)及臥式罐等的液位測量。超聲波液位計原理是采用了超聲波在罐外穿透罐壁及液體的方法，通過(guò)接收液體表面回波信號，測出液面高度。這種液位計采用712mhz晶振和專(zhuān)制晶閘管，發(fā)射功率大，接收靈敏度較高，能接收到2次穿透金屬罐壁與液體后反射回的超聲波信息；具有液位超上限和低于下限的聲光報警，防震、防腐、防雷、防爆性能良好；主機電源設計先進(jìn)，保證主機工作電流為1mA，防止多出電壓共用地線(xiàn)出現對液晶屏幕干擾現象發(fā)生，超聲波液位計通過(guò)了高低溫、振動(dòng)、運輸進(jìn)程和防電磁干擾試驗，保證在我國地理環(huán)境復雜的條件下正常使用。罐外用超聲波液位計尤其適用于鐵路罐車(chē)液體充裝過(guò)程中的充裝量多少的監督控制，保證用戶(hù)向罐內充裝的液體容量控制在鐵路罐車(chē)安全運輸容量，但是其高昂的價(jià)格目前很難實(shí)現普及應用。

2、常見(jiàn)液位計性能比較和適用介質(zhì)

3、選用液位計的原則：

⑴油罐容積：對大型罐(10000～100000m³)及比較大液化氣罐可選用性能較高液位計，中小罐可選用一般液位計；

⑵油罐用途：貿易罐應選用高精度液位計，中間罐可用一般液位計；

⑶介質(zhì)特性：儲存粘度大的介質(zhì)(如重油)時(shí)，應盡量采用與被測介質(zhì)不接觸或少接觸類(lèi)型的液位計，如雷達式、超聲波式和磁致式液位計，輕油可采用一般液位計；

⑷用戶(hù)實(shí)際需要：如果用戶(hù)要求計量精度高而投資限制少,可以采用性能好的液位計，一般情況下，老罐區改造或更新可結合原有液位計使用維護情況考慮選型，盡量統一選型。