分析原油液位測量的難點

原油的物理性質與產地和氣候有很大關系，同時，罐內壓力發生變化、分散的水蒸氣、各種油基揮發性氣體對液位測量的精度有很大的影響。于是原油液位測量，是非常有難度的，選擇好液位計，是精準測量的第一步，可以選擇的液位計有很多種，例如雷達液位計、超聲波液位計等，今天以超聲波液位計為例，分析原油液位測量會遇到哪些干擾，又是如何解決的。

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目前的小型原油儲罐主要是圓形臥式罐，罐底除了復雜的盤管外，罐內還有很多鋼筋以保證足夠的強度。如果采用傳統的超聲波液位檢測系統進行液位測量，測量結果會存在誤差。其次抽油機抽油時，需要對原油進行加熱，使其粘度降低，以獲得良好的流動性，降低抽油阻力。因此，油箱中的水汽成為一個干擾源，當水汽聚集在超聲波探頭下時，液位計的輸出就會不正確。物質、煙霧形成由于加熱會顯著干擾液位檢測。首先由于超聲波是散射波，超聲波探頭具有一定的波束角，所以當液位較低時，液體的表面積變小，線圈和拉桿暴露在油面。超聲波的強烈回波反射，液位計輸出的液位信號沒任何作用。

針對以上原油的測量難點，采用導波管進行測量。導波管是一個內壁非常光滑的剛性圓柱體，它的內徑大于超聲波換能器的內徑。導波管長度接近油箱直徑，上端焊在與油箱立管相匹配的法蘭盤上，線圈間隙不浸入最低液面以下。它的使用使得超聲波只在管道內傳播和反射，大大減少了不需要的回波的干擾，同時由于相對封閉，也解決了水汽、蒸汽多超聲波液位計的干擾。

另外為了解決原油掛在導波管壁上的問題，也可以采用雙導波結構，該結構是在大導波管中放一根更細更短的同軸導波管，兩根管子的上部一端光滑，小波導的長度很短，另一端不浸沒在原油液面中，雙管夾層中牢固地填充了一些石棉以吸收雜物。在保證低液位測量靈敏度的基礎上，大幅降低傳感器功率，同時降低接收靈敏度，使干擾回波強度遠低于可識別閾值傳感器，從而被液位計檢測到。檢測到的回波只能是有用的回波。在安裝好的波導中放置圓形絕緣浮板，增加浮面隔熱板的目的是提高有效回波反射，有效消除泡沫的吸收干擾。