液位計測量方式有兩種，連續(xù)測量和定點測量。一般按照其工作原理可分為以下幾種類型 [1] ：

    1）聲學(xué)式。通過液位的變化引起聲阻抗和反射距離變化來進行物位測量，例如喇叭口超聲波液位計、導(dǎo)波雷達(dá)液位計、雷達(dá)液位計等。

    2）直讀式。根據(jù)連通器原理直接進行實時物位的讀取，例如就地磁翻板液位計、U形玻璃管液位計。

    3）差壓式（靜壓式）。利用被測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，將液體產(chǎn)生的靜壓轉(zhuǎn)換為電信號，再由處理模塊經(jīng)過溫度補償和線性修正，將其轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號（一般為4mA～20mA/1VDC～5VDC），例如單法蘭液位計（試用敞口容器）、差壓式雙法蘭液位計、插入式雙法蘭差壓液位計等 [2] 。

    4）電氣式。將物位變化的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電阻、電壓、電容等物理電信號進行物位測量，例如電接點液位計、電容液位計、伺服液位計等。

    5）核輻射式。核輻射物位計構(gòu)成主要由放射源、接收器（探測器）和顯示儀表（轉(zhuǎn)換器）組成，通過被測物料對γ射線的阻擋作用進行物位測量，例如中子料位計、γ射線物位計等。

    6）浮力式。浮力式液位計的工作原理是阿基米德浮力原理 [3] 。按照測量的原理，有恒浮力式液位計和變浮力式液位計兩種，例如浮子式液位計、浮球式液位計就屬于恒浮力液位計，浮筒式液位計屬于變浮力液位計 [4] 。

    每種液位計都有自己的特點和結(jié)構(gòu)形式的較好的性，正確地選用液位計，才能保證低故障率及測量準(zhǔn)確度。

1 液位計的結(jié)構(gòu)原理

1.1 浮筒液位計

    浮筒液位計是典型的變浮力式的液位計，液面發(fā)生變化時，沉筒浸泡在被測量液體內(nèi)的體積不同，體積的不同所受的浮力也不同進而產(chǎn)生位移，再通過機械傳動部件轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移來測量液位，使傳感器與杠桿機構(gòu)合二為一，可直接測量浮筒在液體中所受的浮力 [5] 。經(jīng)常被使用在敞口或帶壓容器內(nèi)的液位、界位、密度的連續(xù)測量的工況條件下。智能浮筒液位計由浮筒、扭力管、傳感器、杠桿4部分組成。

1.2 導(dǎo)波雷達(dá)液位計

    通過時域反射原理（TDR）來進行物位的測量，雷達(dá)液位計發(fā)射出的電磁脈沖以光速沿著鋼纜或探棒進行傳播，當(dāng)發(fā)射出的電磁波遇到被測介質(zhì)表面時，發(fā)射出的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比，經(jīng)計算得出液位高度 [6] 。

    優(yōu)勢：導(dǎo)波雷達(dá)液位計對液體、顆粒及漿料等可以進行連續(xù)物位測量，在實際測量過程中不受介質(zhì)變化、溫度變化、濕度變化、惰性氣體及蒸汽、粉塵、泡沫等因素的影響 [7] 。雷達(dá)液位計精度高可達(dá)到5mm，量程范圍廣較大為60m，耐高溫250℃以上、耐高壓40kg，并且雷達(dá)液位計適用于爆炸危險區(qū)域液位的測量使用。

    用途：導(dǎo)波雷達(dá)液位計應(yīng)用于水液儲罐、甲醇儲罐、酸堿儲罐、漿料儲罐、固體顆粒、小型儲油罐、蠟油儲罐以及各類導(dǎo)電、非導(dǎo)電介質(zhì)，腐蝕性介質(zhì)。如煤倉、灰倉、油罐、酸罐等 [8] 。導(dǎo)波雷達(dá)液位計使用注意事項：導(dǎo)波雷達(dá)液位計對安裝空間有一定的要求，安裝法蘭口直徑不能小于安裝較低要求，直管段不能高于較大尺寸，同時注意介質(zhì)的介電常數(shù)，一定要跟據(jù)介質(zhì)的介電常數(shù)的大小選擇適合的型號：

    1）測量介電常數(shù)一定要≥1.4，否則無法正常測量使用；2）容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)不能選用雷達(dá)液位計，一般要求測量粘度≤500cst；3）對于桿式雷達(dá)液位計，選用的較大量程6m，超過6m應(yīng)選用纜式雷達(dá)進行測量；4）對于蒸汽和泡沫介質(zhì)液位的測量本身有很強的抑制能力，能夠保證本身的測量準(zhǔn)確度；5）在實際應(yīng)用中對于那些介電常數(shù)比較小的液體物料通�？梢圆捎秒p探桿式測量方式，可以很好地保障測量的準(zhǔn)確度。

1.3 壓力差壓液位計

    差壓式液位變送器在液體容器的底部和頂部安裝，通過測量容器兩個不同點處表壓信號來反應(yīng)液位的高度。差壓儀表按照其形式分3種：氣動、電動及法蘭式差壓液位變送器。其安裝方便，容易實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和信號遠(yuǎn)傳，通常有氣相和液相兩個取壓口，設(shè)備的氣相壓力取壓點為氣相取壓，設(shè)備底部液相處壓力為液相取壓點，而液相取壓點壓力除了受容器本身液體產(chǎn)生的靜壓力，還受氣相壓力的作用，液相和氣相壓力之差就是設(shè)備內(nèi)液柱產(chǎn)生的靜壓力 [9] 。

2 高溫蠟油介質(zhì)液位計使用及維護

2.1 浮筒式液位計

    浮筒液位計耐高溫高壓、抗振性能好、質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠。采用系列化設(shè)計，多種安裝方式，實用面廣，可裝于各種儲灌和過程罐，各種常壓罐和壓力容器 [10] 。非常適用于高溫蠟油介質(zhì)的液位測量。蠟油介質(zhì)工況下使用浮筒液位計測量值穩(wěn)定，趨勢平緩，不會出現(xiàn)液位大幅度波動，影響工藝觀察調(diào)節(jié)，并且在線狀態(tài)下可以進行量程和零點的調(diào)節(jié)標(biāo)定。缺點：1）在蠟油工況下，浮筒需要良好的伴熱保溫，對于輕油介質(zhì)不易采用強伴熱，容易引起介質(zhì)揮發(fā)沸騰，導(dǎo)致浮筒液位計誤指示；2）受天氣影響冬季維護量隨之增加，伴熱提供的熱量不夠，容易引起蠟油凝結(jié)造成液位計無法正常使用。

浮筒液位計在高溫蠟油介質(zhì)液位測量的主要故障及處理方法：

1）浮筒液位計連接設(shè)備的根部閥堵塞

    因高溫蠟油介質(zhì)本身的理化特性，介質(zhì)粘稠、易凝固等特點，根部閥伴熱溫度低以及液位計長期運行都會引起根部閥處的介質(zhì)凝固，致使根部閥出現(xiàn)堵塞情況，造成液位計無法正常測量指示。

    處理：檢查伴熱及保溫完好情況，進行完善；關(guān)死根部截止閥，打開排污閥，通過密排管線對液位計進行排污疏通處理。

2）蠟油沉淀凝固在浮筒里

    浮筒內(nèi)蠟油介質(zhì)處于一個相對靜止的狀態(tài)，蠟油沉淀凝固在浮筒里，浮子在浮筒內(nèi)直接被卡住，由于浮子已經(jīng)被蠟油包裹卡死，即使液位變化，浮子也無法移動，不能產(chǎn)生對應(yīng)的位移信號，造成指示死值影響工藝判斷操作。

    處理：將浮筒液位計與設(shè)備連接的根部閥切死，同時用高溫蒸汽加熱浮筒外壁，熔化內(nèi)部沉淀凝固蠟油，加熱一定時間后，慢慢打開排污閥通過密閉排放進行排污，排污完成后關(guān)閉排污閥，投用根部截止閥觀察液位指示是否正常；投用后仍指示不準(zhǔn)，將浮筒切除通過排污閥泄壓交出后，對浮筒進行拆檢，用高溫蒸汽把浮筒和浮子上凝固的蠟油全部清理干凈后投用。

3）浮子的掛扣脫落

    浮子掛扣連接脫落，扭力管所受到的力直接為零，相當(dāng)于浮子完全浮起液位滿量程時的情況，表頭輸出指示較大（顯示110%）。

    處理：將浮筒液位計與設(shè)備連接的根部閥切死，打開排污閥，通過蠟油密排管線進行排放泄壓，拆解浮筒液位計，把浮子掛扣掛好后投用。

2.2 導(dǎo)波雷達(dá)液位計

    導(dǎo)波雷達(dá)液位計在高溫、高壓、易揮發(fā)、腐蝕性強的介質(zhì)工況非常適用，測量范圍大、本身壽命長，一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，沒有可動部件，本身不存在機械磨損，大大延長了自身的使用壽命。根據(jù)本身的這些特性，使用在高溫蠟油介質(zhì)的工況非常合適，不會因為介質(zhì)中有揮發(fā)的油氣而影響液位的真實指示，同時本身可以在線進行空標(biāo)查看液位的真實回波來判斷液位測量的準(zhǔn)確性。缺點：1）導(dǎo)波雷達(dá)液位計在實際測量中是依靠介質(zhì)的介電常數(shù)不同的特性進行測量反饋回波，而在實際應(yīng)用過程中會出現(xiàn)介質(zhì)分層，內(nèi)部存在兩種不同的介質(zhì)，造成液位計不能正確指示；2）蠟油介質(zhì)本身熔點高，液位計使用過程中需要良好的保溫伴熱，伴熱熱量不夠在雷達(dá)液位計的導(dǎo)波桿及纜繩上凝結(jié)蠟油，造成液位計虛假指示。

導(dǎo)波雷達(dá)液位計、雷達(dá)液位計在高溫蠟油介質(zhì)液位測量的主要故障及處理方法：

1）雷達(dá)液位計導(dǎo)波筒內(nèi)介質(zhì)分層

    蠟油介質(zhì)實際生產(chǎn)使用過程中，介質(zhì)中會攜帶一定的水分，液位計長期運行在液位計形成分層現(xiàn)象，水的介電常數(shù)大，蠟油的介電常數(shù)相對小，這時雷達(dá)液位計檢測到的較強回波來指示液位，不能正常測量真實液位。

    處理：關(guān)閉導(dǎo)波雷達(dá)液位計根部截止閥，打開密閉排污閥，將導(dǎo)波筒內(nèi)的水排出，投用液位計。

2）雷達(dá)液位計導(dǎo)波桿上凝固蠟油介質(zhì)

    蠟油介質(zhì)容易凝固到導(dǎo)波桿上，導(dǎo)致在此處始終存在一個虛假回波。

    處理：關(guān)死根部截止閥，打開排污閥泄壓，對導(dǎo)波桿進行拆檢，清除凝固蠟油。

2.3 插入式雙法蘭差壓液位計

    插入式雙法蘭差壓液位計測量精度高，量程、零點外部連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定性能好，耐過壓、阻尼可調(diào)；固體傳感器設(shè)計，無機械可動部件，維護量少 [10] ；可根據(jù)接觸的蠟油介質(zhì)特性選擇膜片材料。

1）液位波動較大

    介質(zhì)波動大或汽化嚴(yán)重，毛細(xì)管有破損，介質(zhì)泄漏，膜盒損壞，伴熱溫度過高。處理：更換變送器，調(diào)整伴熱溫度。

2）指示較大或較小

    低壓側(cè)（高壓側(cè)）隔離液泄漏、膜片壞，毛細(xì)管損壞。處理：更換變送器。

3 結(jié)束語

    高溫蠟油介質(zhì)液位計的選用應(yīng)根據(jù)實際工況選擇，浮筒液位計容易出現(xiàn)蠟油介質(zhì)凝固在浮筒表面導(dǎo)致液位無法正常測量，需要大量維護；同時對整個浮筒的伴熱系統(tǒng)也有較高的要求。雷達(dá)液位計因為測量液位的原理是依靠介質(zhì)的介電常數(shù)，化工生產(chǎn)中高溫蠟油介質(zhì)的工況往往會形成介質(zhì)分層，造成液位計波動假指示，影響工藝控制指標(biāo)；而高溫蠟油介質(zhì)使用插入式雙法蘭液位計進行測量，不僅不用考慮高溫蠟油介質(zhì)易凝固需要伴熱的問題，同時不會出現(xiàn)根部閥堵塞等，并且實際使用過程中，量程和零點全部可以在線進行處理修正，維護量很小，保證了液位測量的準(zhǔn)確性。