KLS-WT 外贴式油水界面仪

技术比较

（1）分段式电容

      分段式电容的界面仪是通过插入到罐内的杆式电容，根据油、乳化层、水的介电常数不同，实现罐内界面的检测。该产品是目前在油田应用Z广泛的产品之一，其优势明显，主要是原理简单，可以适用不同应用环境的检测需求，在较为理想的情况下还可以检测出乳化层的厚度。但在应用过程中也存在明显缺陷，一是该仪器为接触式测量方式，容易在杆上粘结硫化物等杂质，造成测量不准确；二是更换维护较为麻烦，特别是对于密闭式压力储罐，一旦发生仪器故障只能停产检修，必然给现场生产带来很大影响，造成额外的经济损失；三是测量精度不高，特别是当乳化层中的水含量发生变化时很容易把乳化层当水给排出来，给后续的生产工艺增加了处理难度。

（2）射频导纳式

      射频导纳式界面仪是根据油层不导电水层导电的原理，对射频信号在水层信号的衰减情况进行分析实现界面检测，仪器安装时一般是在罐顶开孔安装，一般为保证测量可靠性还需要将导纳杆插入到罐内。射频导纳式可以实现非接触式测量，避免了油品粘结造成仪器故障的情况。该产品目前在油田也有一定的应用，但其缺点也是显而易见，由于密闭压力容器罐内由于需要加温一般会产生油雾，射频微波在油雾中传播时信号会受到明显影响，该信号再通过油层和水层衰减后测量误差较大，无法实现准确测量。另外油雾也会在仪器的表面形成凝结物影响仪器的测量性能。当然，该方式也存在发生故障需要储罐停产卸压维护的情况。

（3）外贴式超声波

      外贴式超声波法主要针对目前设备存在的问题所开发的一种新的测量手段，通过贴在罐底的超声传感器，克服钢壁的能量损失，根据超声波信号在水层中的信号传播衰减分析判断，结合时差法实现储罐的油水界面测量。其Z大的特点主要是三个方面：一是可以直接吸附在罐底进行安装（一般磁性吸附在罐底的

供准确的参数。

工作原理

      在油田密闭储罐里一般会形成油层、乳化层、水层和淤泥层等几个界面，而声波信号在不同层面上会有明显的信号衰减变化，而且会有部分信号产生反射，在本设备中即采用了超声的回波测距原理，结合数字信号处理技术实现储罐的水位测量。该产品要解决以下几个问题：一是克服了储罐壁和淤泥层的影响，将超声波的能量Z大限度地透射到罐内，二是由于水层和乳化层的声阻抗较为接近，因此声信号反射能量较少，信号特征不明显，需要通过一系列复杂的声信号处理算法实现信号的提取、判断和计算，从而实现高精度的非接触测量罐内的界面。该设备是以中科院声学研究所的Z新科技成果为基础，结合现场实际开发的专用超声波处理技术为系统内核，实现了超高速的数字信号处理功能。处理后的液位高度数值准确，无需CPU 再作分析、比较、判断。此外仪表可输出4～20mA 标准信号或通过RS-485 接口将测量结果输出至上位计算机（或二次表）。

产品特点

● 精度高、反应灵敏。仪器的测量精度可达到1mm量级，可以为自动切水系统提供准确的数据依据，还可以根据需要提供储罐的历史数据查询，记录该密闭容器的放水情况，提高生产管理的自动化水平。

● 产品为外贴式安装，设备出现故障时可随时更换，不需要停产卸压，避免了设备应用过程中可能存在的非正常检修的可能。而且不会受罐内物质变化的影响，在罐内水层形成后即可准确测量，不与罐内物质发生接触也避免了粘结等问题的存在。

● 仪表不需要定期标定，设备为全电子式，没有机械部件等易损情况，完全不需要人工维护。

● 设备为智能型仪表，可根据淤泥的沉积情况自动调整测量参数，辅以专业的测量设备和分析软件还可以检测出罐内的淤泥沉积情况，为储罐是否停产清污提供准确的判断依据。

● 设备还可以根据需要提供短距离的精确测量，测量精度可达到0.1mm，对于自动切水系统的阀门是否关紧可提供判断依据。系统接收到关闭阀门的命令后如果在短时间内液位

波动超过0.1mm即可输出报警提示，解决了使用人员对自动切水阀门的监控问题。

技术参数

性能

● 量程规格：3m、5m、10m、15m

● 显示分辨率：1mm

● 短时间重复性：1mm

● 迁移量：±10 m

● 液晶屏显示：6 位LCD

 供电

● 24V DC, ±15%,1 .5W

接线形式

● 四线制（两根电源线、两根信号线）

接口

● 模拟输出：4～20mA，Z大负载750Ω

● 通讯接口：RS-485

外壳

● 结 构：铸铝

● 防护等级：IP65

● 防爆标志：ExdIIBT6

环境条件

● 主机使用环境温度：-40℃～+70℃

● 超声波探头使用环境温度:-50℃～+100℃

● 湿度：15%～ RH

应用条件

介质纯净度

●罐内液体沉淀后会出现明显分层的情况。

 被测容器

● 材质：安装测量探头处的容器壁要求用能够良好传递信号的硬质材料制成。举例：碳钢、不锈钢、各种

● 壁厚：2～40mm

● 罐型：球罐、卧罐、槽罐、立式罐等。

探头安装要求

● 对于铁质容器，可以给探头工作端面涂上硅脂并用磁性吸盘将其直接贴在容器底部即可；若容器外壳是玻璃等其它材料，可以用胶将探头粘贴固定或用支架固定于容器底部。探头指向须与所测距离在同一直线上。

● 探头正上方无盘管等遮挡物；

● 远离罐底进液口，以避免进液剧烈流动对测量的影响；

● 远离罐顶进液口下方位置，以避免进液冲击使液面剧烈波动影响测量；

● 液位测量头用磁性或焊/粘结固定方式安装时，容器壁上的安装表面尺寸应不小于Ф100mm的圆面，表面粗糙度应达到1.6。

安装方式

●安装示意图