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伺服液位计对油水界面的测量 

发布时间:2019/08/17

       长期以来,油水界面测量一直是工业领域的一大难题,而油水界面这一参数对于每个采油厂都至关重要,基于这种背景,我们经过反复的实践、摸索,我们成功地利用伺服液位计解决了这一难题。

       伺服液位计是一种高精度、多功能仪表,它既可以测量液位也可以测量界位、温度、密度等。伺服液位计基于浮力平衡的原理,由微伺服电动机驱动体积较小的浮子,能精确地测出液位等参数。当液位计工作时,浮子作用于细钢丝上的重力在外轮毂的磁铁上产生力矩,从而引起磁通量的变化。轮毂组件间的磁通量变化导致内磁铁的电磁传感器的输出电压信号发生变化。其电压值与储存于CPU中的参考电压相比较。当浮子的位置平衡时,其差值为零。当被测介质液位变化时,使得浮子浮力发生改变。其结果是磁藕力钜被改变,使得带有温度补偿的霍尔元件的输出电压发生变化。该电压值与CPU中的参考电压的差值驱动伺服电动机转动,调整浮子上下移动重新达到平衡点。整个系统构成了一个闭环反馈回路,其精确度可达±0.7mm,而且,其自身带有的挂料补偿功能,能够补偿由于钢丝或浮子上附着被测介质导致的钢丝张力的改变。

      但是在实际应用中,实际工况要复杂的多,由于不同产地的原油密度都不尽相同,再加上进料带来的扰动、破乳剂和沉降等诸多因素,从而导致了在原油层和水层中间存在着一个厚薄不一、密度梯度不定的过渡层,习惯上称之为乳化层。在这一乳化层中存在着水包油、油包水、甚至水油水、油水油分层等更为复杂的体系,正是由于存在了如此复杂的乳化层,使得大多数液面仪在遇到这种工况时无法测量,而伺服液位计能从多种液面仪中脱颖而出,成功地应用于这一极端恶劣的工矿,正是由于它独特的原理,以及先进的自我维护过程,测量界面的原理与伺服液位计基本相同,即根据原油与水的两种密度的不同导致所受的浮力不同而进行精确的界面测量。

      由于在原油层和水层之间存在着厚薄不同的乳化层,而乳化层也不是单一的层面,而存在着油包水,水包油以及化学聚合物等,所以其内部物性、理话性能均不十分稳定,再加上进料带来的搅动使得该乳化层内部相互交错,非常复杂,而射频导纳式液位计检测的是导电性发生界跃变化的电界面,而且要求上下层界质的导电性至少相差5倍以上才能精确地测量,所以在介质导电性模糊不清的工况下是无法很好地测量的。

      由于伺服液位计采用的是浮力平衡的原理,所以其在测量界面时只与密度的变化有关,而与其它因素无关,这样大大提高了系统的精确度和稳定性。

      总之,在油田的采油厂中采用伺服液位计测量油水界面,其精度性,重复性,稳定性都令用户满意,并且由于它工作可靠,操作简单,易于维护,使得工人从繁重的劳动中解放出来,提高了全厂的自动化水平,它值得进行推广。