分析原油液位测量的难点

原油的物理性质与产地和气候有很大关系，同时，罐内压力发生变化、分散的水蒸气、各种油基挥发性气体对液位测量的精度有很大的影响。于是原油液位测量，是非常有难度的，选择好液位计，是精准测量的第一步，可以选择的液位计有很多种，例如雷达液位计、超声波液位计等，今天以超声波液位计为例，分析原油液位测量会遇到哪些干扰，又是如何解决的。

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目前的小型原油储罐主要是圆形卧式罐，罐底除了复杂的盘管外，罐内还有很多钢筋以保证足够的强度。如果采用传统的超声波液位检测系统进行液位测量，测量结果会存在误差。其次抽油机抽油时，需要对原油进行加热，使其粘度降低，以获得良好的流动性，降低抽油阻力。因此，油箱中的水汽成为一个干扰源，当水汽聚集在超声波探头下时，液位计的输出就会不正确。物质、烟雾形成由于加热会显着干扰液位检测。首先由于超声波是散射波，超声波探头具有一定的波束角，所以当液位较低时，液体的表面积变小，线圈和拉杆暴露在油面。超声波的强烈回波反射，液位计输出的液位信号没任何作用。

针对以上原油的测量难点，采用导波管进行测量。导波管是一个内壁非常光滑的刚性圆柱体，它的内径大于超声波换能器的内径。导波管长度接近油箱直径，上端焊在与油箱立管相匹配的法兰盘上，线圈间隙不浸入最低液面以下。它的使用使得超声波只在管道内传播和反射，大大减少了不需要的回波的干扰，同时由于相对封闭，也解决了水汽、蒸汽多超声波液位计的干扰。

另外为了解决原油挂在导波管壁上的问题，也可以采用双导波结构，该结构是在大导波管中放一根更细更短的同轴导波管，两根管子的上部一端光滑，小波导的长度很短，另一端不浸没在原油液面中，双管夹层中牢固地填充了一些石棉以吸收杂物。在保证低液位测量灵敏度的基础上，大幅降低传感器功率，同时降低接收灵敏度，使干扰回波强度远低于可识别阈值传感器，从而被液位计检测到。检测到的回波只能是有用的回波。在安装好的波导中放置圆形绝缘浮板，增加浮面隔热板的目的是提高有效回波反射，有效消除泡沫的吸收干扰。