摘　要：簡單介紹了射頻電容液位計進行油水雙液位檢測的基本原理，闡述了海上溢油回收檢測裝置的基本構造及其工作過程。針對海上特殊應用環境的測量需求，提出分別按油、按水標定的液位檢測方案。油水混合狀態下，對２組實驗測試數據進行誤差和線性度的數值計算，通過曲線擬合對比分析，非常終確定了海上溢油回收集油箱油位檢測的非常優化方案—按油標定檢測。實驗證明，該方案可以滿足現場實際測量環境的要求，液位計的測量精度高、線性度好。

 

【１、引　　言】

在海上溢油回收過程中，實時檢測集油箱油水混合物中油位的高度，是溢油回收檢測與控制系統的關鍵。目前常用的液位檢測傳感器有：超聲波式、磁致伸縮式、浮子式、微波式等。但以上方法均無法實現油水混合狀態下油位的檢測。針對海上溢油回收檢測的特殊要求，必須找出一種能夠進行油水識別的檢測的方案。分段電容液位計，在傳統電容檢測的基礎上，進行了改進，可以對油水液位進行檢測，但是寄生電容影響較大，而且在段與段的分界處存在檢測盲區，嚴重影響檢測精度。射頻電容液位計具有測量精度高、線性度好、抗干擾能力強等優點，可以滿足海上復雜環境下，油水液位的檢測。

 

【２、射頻電容液位計的測量原理】

        射頻電容液位計是基于介質的射頻阻抗理論，負載射頻阻抗隨油水混合液中不同油水比例而變化，使電容傳感器輸出相應的電信號。在溢油回收過程中，采用三暢儀表生產的SC-700系列電容液位計，它采用國際上先進的射頻電容技術。電容液位計的探極及金屬外殼構成電容器。將集油箱中待測液體作為電介質，射頻振蕩器施加于電容器兩端構成回路。

        據電容感應原理，當被測介質浸汲測量電極的高度變化時，引起其電容的變化，電容的變化引起振蕩器輸出頻率的變化，微控制器根據這一頻率的變化計算輸出４～２０ｍＡ標準模擬電流信號（其中４ｍＡ 表示零信號，２０ｍＡ表示信號的滿刻度），遠傳至操作控制室供二次儀表或計算機進行集中顯示、報警或自動控制，其原理圖如圖１所示。在工業現場，電流對噪聲并不敏感，電流輸出增加了傳感器的抗干擾能力。

 

【３、海上溢油液位檢測裝置基本構造】

    海上溢油回收液位檢測裝置如圖２所示。集油箱是上下開口的金屬容器，射頻電容傳感器安裝固定到集油箱中央，測量探極底部處在油水交界處。溢油回收過程中，斜帶轉筒由液壓站提供順時針方向的牽引力，溢油跟隨斜帶轉筒聚集到集油箱底部。當集油箱內部油層積累到一定厚度，啟動抽油泵開始抽油。所以，實時檢測集油箱中油位的高度，是溢油回收控制的關鍵。

 

   溢油回收過程中，集油箱內為油水混合介質，所以理論上電容傳感器應該采用油水混合標定的方法。而實際測量中，油水混合比例是動態變化的，所以實驗分別采用按水、按油標定的方式，進行集油箱油水混合液位的測量。

 

【５　結　　論】

    電容液位計一般用于石油化工行業密閉容器液位的測量，將其應用于半封閉的海上溢油回收液位測量裝置中，采取油、水標定下的實驗對比分析法，從２種測量方案的誤差、線性度估算出發，對集油箱油水混合液位中油層厚度的測量，采取按油標定的方案，其測量精度及線性度較高，滿足了現場溢油回收控制系統的需要。