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1、二硫化碳計量的困難性

二硫化碳是粘膠化纖的主要原料，此外還廣泛的應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、促進(jìn)劑、助劑、溶劑等方面，是一種重要的化工原料。因此 , 無論是在交易中，還是在工廠生產(chǎn)的內(nèi)部成本管理中，對二硫化碳的計量都是必需的。但是，二硫化碳易燃易爆 , 在眾多的石油化學(xué)品中，它是最危險的化學(xué)品之一。為了保證使用的安全，在運輸和儲存中都采用水封的方法，因為二硫化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為 11262g/ cm3，比水重的多，所以在運輸和儲存的容器上方加上水 , 避免其揮發(fā)和與外界直接接觸。這樣做安全是保證了 , 但卻給計量增加了困難。由于二硫化碳總是伴有水，因此，不能簡單地用流量計進(jìn)行計量。如果用流量計計量，必須在流量計之前增加一個裝置 ，首先判別流過的是水還是二硫化碳，這就使計量變得很復(fù)雜，而且大大增加了成本，所以這種方法是不可行的；由于伴有水，稱重法計量也不可取。鑒于這種情況，通常采用容積計量法。

采用容積計量，其計量器具必須做到如下幾點：

(1)必須是界面測量，而不是簡單的液位測量；

(2)必須具有很高的精度，至少應(yīng)優(yōu)于0.12%；

(3)按照防爆規(guī)范，二硫化碳應(yīng)當(dāng)屬于本安IIC級T5組。即計量儀表的防爆級別應(yīng)為EiaIICT5 以上。

2、現(xiàn)行的計量方法及存在的問題

2.1.1人工計量法

在銅棒上涂上鉛油，插入容器內(nèi)，由于二硫化碳和鉛油發(fā)生化學(xué)作用，使銅棒變黑，而水與鉛油不反應(yīng)，保持原色。銅棒在容器內(nèi)停留一定時間后取出，用皮尺或鋼卷尺測量發(fā)黑部分的長度，即代表二硫化碳在容器中的液位高度。這種方法每測一次都要涂鉛油，都要把容器打開、關(guān)閉，非常耗時、費力，并且有氣味，有損操作者的健康。更主要的是測量誤差大。首先，銅棒在容器內(nèi)是否垂直、容器底部是否水平而引起的誤差；其次，鉛油涂的多少，銅棒插入時間的長短，界面是否穩(wěn)定等諸多因素也會引起測量誤差；再者，皮尺、鋼卷尺本身精度就不高 , 拉的松緊也會有影響，不同的人測量結(jié)果也不同，而且還會發(fā)生很大的偶然誤差。通常來說，人工測量的絕對誤差至少在5～10mm以上，對于一個直徑為2600mm，長為 12912mm的大罐，引起的計量偏差為26215～41615kg，價值約68215～108219元。

2.1.2 磁翻板式液位計

利用水和二硫化碳密度的不同，采用浮球原理來測量二者的界面，并以磁耦合的方式帶動翻板來顯示界面高度，或引發(fā)干簧繼電器動作輸出遠(yuǎn)傳電信號。該類儀表由于有翻轉(zhuǎn)及干簧離合等機械動作環(huán)節(jié) , 隨著時間和環(huán)境的變化，極易發(fā)生故障，可靠性不高。一般誤差都在±1%F.S，甚至更大，難以作計量用。

2.1.3射頻導(dǎo)納式物位計

射頻導(dǎo)納式物位計是在電容式物位計的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型儀表，它是根據(jù)水和二硫化碳介電常數(shù)的不同來測量兩者的界面。該表安裝方便，性能可靠，最小精度為±015%F.S，作為一般顯示和控制尚可，但用于高精度計量是不適宜的?；谏鲜銮闆r，二硫化碳計量一直是一個大難題，尋找精度高、性能可靠的計量儀表也一直是交易和生產(chǎn)的迫切需要，而磁致伸縮式液位計正是這樣一種理想的計量儀表。

3、磁致伸縮式液位計的原理和特點

3.1.1 磁致伸縮式液位計工作原理

磁致伸縮式液位計是由測量管、浮子和電子變送器3部分組成。測量管外管為不銹鋼保護(hù)管，內(nèi)部為磁致伸縮線；浮子沿測量管隨液面上升或下降，浮子內(nèi)裝有永久磁鐵，并在周圍形成磁場；電子變送器定時發(fā)出詢問 (電流) 脈沖，也稱起始脈沖，該脈沖沿磁致伸縮線向下傳播, 在向下運動中，在其周圍也產(chǎn)生一個磁場。兩磁場相遇瞬間產(chǎn)生一個扭力，作用于磁致伸縮線上，形成一個返回脈沖。該脈沖以固定的速度向上傳播，并被電子變送器所接收。通過測量起始脈沖與返回脈沖之間的時間間隔，即可精確地確定被測液位的高度。

3.1.2 磁致伸縮式液位計的特點

①浮球測量原理，該表仍以浮球原理為測量基礎(chǔ)，因此它不僅可以測液面，還可以測界面。除浮球外，沒有其它機械可動件，所以性能可靠，使用壽命長，測量范圍硬桿式為911m，軟纜式可達(dá)22m。同時它還可測介質(zhì)的溫度。②測量精度高，精度高是該表的突出優(yōu)點，其精度可達(dá)0101%F.S。在現(xiàn)有的物位計中，只有浮子鋼帶、雷達(dá)和光纖物位計的測量誤差可達(dá)到毫米量級，但在實際應(yīng)用中，其可靠性和準(zhǔn)確性與磁致伸縮液位計相比仍有差距。例如：光纖物位計的精度也僅為0103%F.S。所以磁致伸縮液位計是容積計量的最佳選擇。③安裝簡單標(biāo)定方便，磁致伸縮液位計另一個特點是安裝、調(diào)試、標(biāo)定十分簡單方便。在安裝現(xiàn)場和安裝件確定之后，可準(zhǔn)確計算出液位 (或界面) 零點及滿量程在測量保護(hù)管上的相應(yīng)位置，在安裝前即可通電調(diào)試，把浮子分別置于零點和滿量程位置，調(diào)零點和滿量程輸出分別為4mA和0mA，無須通過液面 (或界面) 升降來調(diào)試、標(biāo)定，大大節(jié)省了人力和物力，為用戶帶來極大的方便。液位計一般在出廠前已為用戶調(diào)好零點和滿量程，只要通電檢查儀表是否正常后，即可安裝，甚至省去調(diào)試和標(biāo)定。④關(guān)于防爆，磁致伸縮液位計在實現(xiàn)本安防爆上較其它儀表略難些，不是所有型號的磁致伸縮液位計均能符合防爆現(xiàn)場的要求，在選用時應(yīng)特別注意。相當(dāng)我國iaIICT5防爆等級，歐共體CE認(rèn)證標(biāo)志是EXiaIICT5。而北美CM和CSA認(rèn)證相應(yīng)的等級應(yīng)當(dāng)是本安1級1區(qū)A組，這個防爆等級，只有少數(shù)型號磁致伸縮液位計才能達(dá)到。

4、應(yīng)用及效果

某大型化纖生產(chǎn)企業(yè)，二硫化碳用量很大，原來曾用過磁翻板式液位計，但是故障較多，誤差也大，大部分是用人工計量。人工計量費時費力，偏差較大，不能適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要。因此，通過進(jìn)行現(xiàn)場勘察、設(shè)計，在短絲二分廠直徑2000mm和2600mm的兩個臥式罐上安裝了磁致伸縮液位計，用于進(jìn)廠原料計量。并配上進(jìn)口的4/?位數(shù)顯儀表, 精度優(yōu)于011%，最大誤差≤2mm。投用以來運行良好，操作人員省去了繁瑣的勞動，在儀表室隨時可以監(jiān)測到二硫化碳的貯量；計量和管理部門認(rèn)為計量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，非常滿意；二硫化碳供應(yīng)者也認(rèn)為這種計量比原來更科學(xué)公正，認(rèn)可。所以用磁致伸縮液位計計量二硫化碳是大家的共識，應(yīng)用是成功的。充分利用磁致伸縮液位計的功能進(jìn)行二硫化碳計量，還可以再提高一步。例如用兩個浮子，其一測二硫化碳界面，另一個用于測水的液面即總的液位高度, 可以使生產(chǎn)更加安全。磁致伸縮液位計還有測溫度功能，能測出二硫化碳介質(zhì)溫度，對其密度進(jìn)行修正，可以使計量更加準(zhǔn)確。