張賀

摘要：目前油田生產(chǎn)前線，液位計(jì)應(yīng)用廣泛，本文主要針對(duì)磁翻板式液位計(jì)檢測(cè)液位時(shí)，因溫度變化引起密度改變而造成的計(jì)量誤差。如何對(duì)誤差進(jìn)行修正的問(wèn)題進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：磁翻板式液位誤差修正

前言

大慶油田目前使用了大量的液位計(jì)和油水界面計(jì)，統(tǒng)稱(chēng)為液位計(jì)。按照功能分為基地式與遠(yuǎn)程式兩大類(lèi)，主要類(lèi)型包括浮子式，浮球式，浮筒式，壓力式，電容式，電導(dǎo)式，反射式等。

在油田生產(chǎn)中，液位計(jì)主要應(yīng)用在兩方面，一是應(yīng)用在過(guò)程控制系統(tǒng)中，另一個(gè)方面是應(yīng)用在保證生產(chǎn)系統(tǒng)的緊急關(guān)斷系統(tǒng)中，由此可見(jiàn)，液位計(jì)在油田生產(chǎn)中至關(guān)重要。因而液位計(jì)的檢定工作更是至關(guān)重要，只有保證了液位計(jì)的準(zhǔn)確可靠才能保證其在生產(chǎn)運(yùn)行中的重要作用。在測(cè)量油田中轉(zhuǎn)站罐體液位的各種液位計(jì)中，因考慮到環(huán)境因素，儀器成本，以及維護(hù)成本等多方面因素，磁翻板式液位計(jì)使用最為廣泛。

1、磁翻板式液位計(jì)的工作原理

磁翻板液位計(jì)是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成，所以也被稱(chēng)為磁性浮子液位計(jì)。磁翻板液位計(jì)的工作腔體一般與被測(cè)容器平行豎直連通，根據(jù)連通器原理，當(dāng)容器中的液位有升降變化時(shí)，磁翻板液位計(jì)腔體管中的液位也會(huì)隨之變化，液體帶動(dòng)其中的磁性浮子運(yùn)動(dòng)，浮子內(nèi)的永久磁體通過(guò)磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)。液位上升時(shí)翻柱由白變紅，液位下降時(shí)翻柱重新由紅變白，紅白線交接處即為被測(cè)容器內(nèi)液位的實(shí)際高度。同時(shí)帶有遠(yuǎn)傳功能的磁翻板液位計(jì)，在液位變化時(shí)，液位傳感器在浮球的磁力作用下，輸出變化的電阻信號(hào)，再經(jīng)變送器把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，傳送到遠(yuǎn)傳二次表。

2、磁翻板式液位計(jì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的誤差

2.1溫度影響磁翻板式液位計(jì)產(chǎn)生的誤差

目前現(xiàn)場(chǎng)使用的磁翻板式液位計(jì)都與被測(cè)罐體豎直平行連接。在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)儀表上的讀數(shù)尺即可知道被測(cè)罐體液位高度。帶有遠(yuǎn)傳功能的儀表，即可在二次表上讀數(shù)，非常方便快捷。但往往儀表示值與二次表遠(yuǎn)傳示值不一致的情況常有出現(xiàn)。

造成這一情況的原因有很多種，其中有測(cè)量誤差的疊加，或者在異常狀態(tài)下出現(xiàn)的失準(zhǔn)。但根據(jù)實(shí)驗(yàn)，這一問(wèn)題的關(guān)鍵來(lái)自于溫度的變化引起的計(jì)量誤差。

對(duì)于磁翻板式液位計(jì)來(lái)說(shuō)，磁翻板液位計(jì)的工作原理簡(jiǎn)略的說(shuō)就是物理學(xué)上連通器的原理。正常情況下被測(cè)罐體與磁翻板液位計(jì)腔體內(nèi)的液體高度必然相等。但是實(shí)際使用時(shí)的情況是：被測(cè)罐體體積相對(duì)很大，為了保護(hù)罐體在惡劣環(huán)境下的安全運(yùn)行，其外部都包裹一層鐵皮防止腐蝕，也起到了保溫的作用。因此罐內(nèi)液體溫度變化不大。然而磁翻板式液位計(jì)常年至于罐體外側(cè)，其受外部環(huán)境因素影響很大。

理論情況下，罐內(nèi)A點(diǎn)的壓力值與液位計(jì)腔體內(nèi)的B點(diǎn)壓力相同。即ρ（A）H（A）=ρ（B）H（B）。H為液位高度，但是在A，B兩點(diǎn)溫度不等的情況下，其液體密度改變，即ρ值發(fā)生變化，自然罐內(nèi)液位與罐外液位計(jì)腔體內(nèi)液位高度就會(huì)不一樣，繼而產(chǎn)生計(jì)量誤差。

2.2其他因素影響磁翻板式液位計(jì)產(chǎn)生的誤差

（1）磁翻板液位計(jì)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用，很大一部分應(yīng)用在氣液二項(xiàng)混合的罐體，被測(cè)液體為多組分，其綜合密度變化更大。

（2）在冬季生產(chǎn)時(shí)，外部環(huán)境溫度多在0度以下，極易磁浮子與管壁凍結(jié)或者卡頓，繼而產(chǎn)生的示值異常。

3、磁翻板式液位計(jì)的誤差修正

3.1檢測(cè)儀表示值的誤差

對(duì)某采油廠3.6m高的臥式罐所使用的磁翻板式液位計(jì)進(jìn)行五組溫度測(cè)量試驗(yàn)，得到結(jié)果如下表所示：

經(jīng)試驗(yàn)測(cè)算可知，由內(nèi)外溫度差引起的磁翻板液位計(jì)計(jì)量誤差實(shí)際存在，需要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

3.2檢測(cè)儀表示值的誤差修正

利用磁翻板液位計(jì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置對(duì)檢測(cè)儀表示值的誤差進(jìn)行，修正傳感器信號(hào)的采集及采集數(shù)據(jù)的傳輸，包括顏色識(shí)別傳感器和位移傳感器。

（1）液位計(jì)翻版檢測(cè)，有效檢測(cè)距離為2mm，通過(guò)GRB值可區(qū)分紅色與白色，判斷液位計(jì)浮子翻轉(zhuǎn)變化：

液位計(jì)紅色翻版識(shí)別，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示，GRB值為194，237，234，（2），液位計(jì)白色翻版識(shí)別，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示，GRB值為260，353，334，通過(guò)上述數(shù)據(jù)分析，可區(qū)分液位計(jì)翻版的變化。

（3），液位計(jì)長(zhǎng)度檢測(cè)，有效檢測(cè)距離為1cm～2m，需白色遮擋物作為參考，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，如下圖顯示：

3.3檢測(cè)儀表示值的誤差修正

儀表的顯示原理基于P=ρgH，可得液位高度H=P/（ρg），分別列出被測(cè)罐內(nèi)和罐外的壓力平衡公式，兩個(gè)相比，即可得出結(jié)論：

用罐體設(shè)計(jì)給定的密度與工況密度之比，再乘以儀表顯示的液位值得出的數(shù)值。即可完成對(duì)磁翻板液位計(jì)的誤差修正。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，自動(dòng)化計(jì)量?jī)x表的使用逐漸增多，其中液位計(jì)使用廣泛，在油田發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，因此液位計(jì)的校準(zhǔn)工作變得尤為重要，本文主要針對(duì)磁翻板式液位計(jì)檢測(cè)液位時(shí)，因溫度變化引起密度改變而造成的計(jì)量誤差。如何對(duì)誤差進(jìn)行修正的問(wèn)題進(jìn)行了論述。具有一定的理論意義。