储液罐远程现场

敞开罐体液位传感器

使用投入式压力传感器可以测量敞开罐中的液位。

使用投入式压力传感器从放置传感器感应膜片的储液罐底部或测量点进行连续压力测量,可以确定液位。 如果压力传感器位于测量范围的底部,例如置于储液罐底部,则压力与它正上方的液体高度成正比。如果储液罐为敞开式,也可以将压力传感器配置为通气表压测量类型,通过电缆中的通风管来校正气压变化。

储液罐内的投入式压力传感器

如何计算

使用投入式压力传感器计算液位

储液罐或液体的底部压力与液体的高度相关。该液位压力称为静水压力或水头压力。静水压力的典型计量单位是用来衡量水柱高度的英寸、英尺或米。27.679 英寸水柱 (WC) 大致相当于 100°F 下的 1 PSI。水的体积或者储液罐或容器的形状不会影响静水头压力;影响压力的是高度。无论 27.679 英寸的深度是在庞大的水体中还是在一小桶水中,水头压力都是相同的。现代的 PLC 和 HMI 可以通过输入储液罐的几何形状和液体比重来计算储液罐的液位。水在 100°F (37.8°C) 下的密度 = 每立方英尺 60.00 磅。您在该示例中可以看到,水柱产生的压力只取决于水柱的高度,而与所涉及的体积无关。

示例

(储槽高度(英寸)/27.68" 水柱)x 液体密度 = 以 PSI 为单位的测量范围

 

35 英尺深的柴油储液罐(420 英寸)

(420" / 27.68") x 1.00 = 15.17 PSI

 

35 英尺深的柴油储液罐(420 英寸)

(420" / 27.68") x 0.833 = 12.64 PSI

机械安装

在考虑如何安装投入式压力传感器时,需要考虑多种不同的因素。下面的图示显示了在储槽内使用刚性管安装 AST4510 投入式压力传感器的一种方法。AST4510 在电缆连接基板提供了标准的 1/2" NPT 公端导管连接。如果储槽内因采用入口/加注管或使用搅拌器而使液体涌动,可以为传感器的电缆安装刚性塑料或金属导管,以防传感器在储液罐内移动。在船运、铁路运输等移动应用中,或者需要在不同地点之间运输储液罐时(例如施工场地使用的燃油储液罐、用于工业处理的化学品容器或井场注入化学品),这种形式最为常见。

储槽中带有安装硬件的投入式压力传感器

然后,将电缆上的导管安装到储液罐顶部的塞子上。常用的选项是采用一个接头,该接头以螺纹方式连接 1.5" NPT 内螺纹塞子,并具有用于连接刚性导管的 1/2" NPT 内螺纹。(针对不同的应用提供了其他塞子尺寸)。然后,电缆从储液罐引出,用线夹固定并连接至控制箱。可以在接线盒使用相同的电缆夹,确保通风管不受干扰。根据有关危险环境的要求,这可以在非危险区域中进行,并与本安型安全栅相连。在该示例中,应在接线盒底部保留通气孔,以防止进水。在该应用中,传感器安装在储液罐底部的基板上方。储液罐底部经常会堆积沉积物和淤泥,因此预留了 100 毫米的高度以确保过程连接不会时间一久发生堵塞。传感器的感应膜片靠近六角过程连接的顶部,因此客户可以计算对于空储液罐的偏移量。另一个选项是齐平膜投入式压力传感器,比如 AST4520。

空白
投入式压力传感器
AST4510
齐平膜投入式压力传感器
AST4520
pvdf/ptfe 投入式压力传感器
AST4530

另一种应用是将投入式压力传感器直接连接到位于储液罐顶部的本安型无线电装置中。这种方式因为减少了所需电缆并缩短了安装时间,所以可降低传感器的成本。由于电缆更短,当系统采用电池供电时,TE 还能够以很低的功耗提供电压输出信号。低功耗意味着电池寿命更长并且所需维护更少。

总结

投入式压力传感器具有高性价比,提供出色的液体兼容性,没有反射或泡沫问题,并可以为电池供电的应用降低功耗。淡水、柴油储液罐和化学品容器都可以使用投入式压力传感器进行液位监测。