測量液位的儀表有很多種，傳統的防腐磁翻板液位計和差壓液位計都有在使用，每一種液位計都有其特點(diǎn)有適應工況，并不是所有的測量條件一種液位計就能通吃，用戶(hù)在選擇液位計時(shí)要根據自身的工況條件進(jìn)行合理的選型，對于投產(chǎn)在用的液位計，一旦測量狀況發(fā)生改變，也需要及時(shí)調整測量的方案選擇，針對目前現有條件進(jìn)行合理改進(jìn)。本文針對于某化工廠(chǎng)在測量液氨罐液位測量中的具體問(wèn)題進(jìn)行了具體分析，提出了測量方法的改進(jìn)措施。
江蘇淮河化工有限公司2#～6#氨罐(臥式儲罐)液位顯示不準，受環(huán)境溫度影響大，不利于生產(chǎn)成本的有效控制及績(jì)效考核。氨罐液位測量配置了現場(chǎng)防腐磁翻板液位計以及遠傳差壓液位計，目前生產(chǎn)中主要靠現場(chǎng)防腐磁翻板液位計得出讀數后，查液位噸位對照表得庫存量，*為不便。
1、2種液位計誤差來(lái)源分析
1.1防腐磁翻板液位計原理及誤差來(lái)源
防腐磁翻板液位計與氨罐旁通管相連接，罐與旁通管之間組成了1個(gè)U形管，其關(guān)系式為:
h1×d1=h2×d2(1)
式中:h1———氨罐內液氨的液位;
d1———氨罐內液氨的密度;
h2———磁翻板內的液位;
d2———磁翻板內液氨的密度。
通常情況下，氨罐內液氨溫度t1等于旁通管內液氨溫度t2，即d1=d2，則h1=h2，則通過(guò)磁翻板液位h2便可知h1;但是，防腐磁翻板液位計受環(huán)境溫度影響大，因t1≠t2，則d1≠d2，于是h1≠h2，使防腐磁翻板液位計誤差產(chǎn)生，受環(huán)境溫度影響大。
1.2差壓液位計及誤差來(lái)源
差壓液位計是基于液體連通器原理和液體靜壓力原理來(lái)測量液體的液位，其測量系統示意如圖1所示。其關(guān)系式為:

H=ΔP/(Q液氨－Q硅油)+H0
(2)
式中:ΔP———差壓計測量的差壓;
Q液氨———液氨密度;
Q硅油———硅油密度，隨環(huán)境溫度變化小，取0.93;
H0———差壓液位計的安裝高度。
由式(2)可看出，差壓液位計主要誤差來(lái)源于ΔP，Q液氨和H0。
2、改進(jìn)方案
通過(guò)以上誤差的來(lái)源分析，分別對目前使用的2種液位計進(jìn)行如下調整。
2.1防腐磁翻板液位計
由于防腐磁翻板液位計受溫度影響較大，尤其是磁翻板保溫不好，誤差*大，不能準確計量每班產(chǎn)量，白班(8h)*大誤差達8～9t;但防腐磁翻板液位計容易安裝和維修，易于對磁翻板標尺的零點(diǎn)進(jìn)行校正，便于觀(guān)察液面變化，故保留原來(lái)防腐磁翻板液位計，并進(jìn)行重新保溫，僅作參考。
2.2差壓液位計
差壓液位計主要誤差來(lái)源于ΔP，Q液氨和H0，因ΔP誤差主要來(lái)源于差壓計本身的誤差，如產(chǎn)品合格，誤差在可接受范圍之內，故需要修正的是差壓液位計的安裝高度H0以及液氨密度Q液氨。
2.2.1安裝高度H0通過(guò)實(shí)際測量，2#～6#氨罐差壓液位計安裝在防腐磁翻板液位計雙法蘭下法蘭位置，低于氨罐位置，即H0為負數。2#～6#氨罐差壓液位計的安裝高度分別為－17，－15，－15，－15和－15cm。
2.2.2液氨密度Q液氨
因液氨密度受溫度影響大，且每個(gè)氨罐的保溫效果也有差異，故如需準確測量氨罐液位，必須引入溫度測量。對2#～6#氨罐分別進(jìn)行卸壓，并引入熱電偶遠傳至DCS系統，對密度進(jìn)行修正，修正公式為Q液=0.639－0.00145t。經(jīng)過(guò)以上修正，2#～6#氨罐液位修正計算公式
如表1所示。

2.3用差壓測量的液位來(lái)計量氨罐噸位
通過(guò)對差壓液位計的液氨密度和安裝高度進(jìn)行修正后，差壓液位計的液位值可信，但是每班產(chǎn)量仍然按照氨罐液位對照表來(lái)計量產(chǎn)量。氨罐液位對照表中的噸位是基于某一固定溫度下(原計算按20℃下)的密度計算所得，故仍然不能準確計量氨罐中的液氨質(zhì)量。根據質(zhì)量計算公式m=QV可知，需能找到不同液位H下對應的體積V，然后乘以溫度修正過(guò)的液氨密度Q液氨，即得出準確的氨罐噸位。通過(guò)查閱相關(guān)資料，臥式氨罐體積V與高度H可用下式進(jìn)行計算:

將2#～6#氨罐尺寸代入上式后，體積就與氨罐的液位一一對應了，液位由差壓液位計進(jìn)行測量，*終求得體積。
2#氨罐體積公式:
V=50+3.534291675*(1－(H－1.5)^2/6.75)*(H－1.5)+13.2*((H－1.5)*(2*H*1.5－H^2)^0.5+2.25*(ASIN((H－1.5)/1.5)))
3#～6#氨罐體積公式均為:
V=50+4.021238592*(1－(H－1.6)^2/7.68)*(H－1.6)+11.38*((H－1.6)*(2*H*1.6－H^2)^0.5+2.56*(ASIN((H－1.6)/1.6)))
將上式在寫(xiě)入DCS組態(tài)中，至此所有工作完成。
3效果驗證
2015年12月2日白班，2#～6#氨罐測溫點(diǎn)全部安裝完成，白班即投入使用。當班售氨過(guò)磅計量為46.2t，DCS上顯示氨罐液氨噸位下降了47.2t左右，誤差≤2.16%，屬于可接受范圍。由此可見(jiàn)，修正后的DCS顯示液氨噸位較防腐磁翻板液位計更精確，同時(shí)可在DCS系統直接讀出液位，無(wú)需再對表，降低了操作人員的勞動(dòng)強度。