JPH0438294B2 - - Google Patents
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- JPH0438294B2 JPH0438294B2 JP60187773A JP18777385A JPH0438294B2 JP H0438294 B2 JPH0438294 B2 JP H0438294B2 JP 60187773 A JP60187773 A JP 60187773A JP 18777385 A JP18777385 A JP 18777385A JP H0438294 B2 JPH0438294 B2 JP H0438294B2
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- Japan
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- liquid level
- towers
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- tanks
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、反応塔やタンク等の塔槽類内の液位
を検出する方法に関する。 〔背景技術とその問題点〕 化学プラントにおいて、反応塔やタンク等の塔
槽類内の液位を正確に検出することは重要なこと
である。これは、液位指示に異常があれば、装置
のトラブル、停止につながるからである。 従来、重要度の高い塔槽類の液位を検出する方
法としては、１台の液面計器の故障により液位が
わからなくなるのをさけるため、予め複数台（通
常３台）の液面計器を設置しておき、オペレータ
がその中から確からしい数台（通常２台）の液面
計器を選択し、それらの確からしい液面計器の液
面表示の平均値を求め、この平均値を真の液位と
して運転監視の基準としていた。 しかし、液面計器として差圧式液面計やフロー
ト式液面計を用いた塔槽類においては、温度、圧
力等の運転条の変化により塔槽類の内部流体の密
度が変化し、みかけの液位と大きく異なつてしま
う場合があつた。このような場合、オペレータは
液位補正表と照合し、真の液位を推定しなければ
ならず、ときとしてオペレータの見落しや勘違い
により、液位を間違えることがあつた。 〔発明の目的〕 ここに、本発明の目的は、このような問題を解
消し、真の液位を正確に求めることができる塔槽
類の液位検出方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 そのため、本発明では、塔槽類の同じ高さ位置
に設置された複数の液面計器の指示値を測定し、
これらの指示値をX1，X2……Xoとしたとき、 Ｘ〜＝１／２｛X1＋X2／（X1−X2）2n＋X2＋X3／（X2−
X3）2n……＋Xo-1＋Xo／（Xo-1−Xo）2n＋Xo＋X1／（Xo
−X1）2n｝ ／｛１／（X1−X2）2n＋１／（X2−X3）2n……＋１
／（Xo-1−Xo）2n＋１／（Xo−X1）2n｝ を演算して液面最尤値Ｘ〜を求めるとともに、プロ
セス変数から塔槽類の内部流体の密度変化による
誤差を補正するための液面補正値ｆを算出し、前
記液面最尤値Ｘ〜と液面補正値ｆとから液位を算出
することを特徴とする。 従つて、複数の液面計器の指示値を基に上記式
から液面最尤値Ｘ〜が求められる結果、液面計器の
個々の精度上誤差の影響を少なくすることができ
る。また、プロセス変数から塔槽類の内部流体の
密度変化による誤差を補正するための液面補正値
ｆが算出され、この液面補正値ｆと液面最尤値Ｘ〜
とから液位が算出される結果、塔槽類の内部流体
の密度変化による誤を少なくすることができる。
よつて、真の液位を正確に求めることができる。 〔実施例〕 第１図は本発明の方法を実施する装置の一実施
例を示している。同図において、塔槽類としての
反応塔１には、その底部に原料供給管２が、上部
に抽出管３がそれぞれ設けられているとともに、
周囲に複数個、本実施例では３個の液面計器４1，
４2，４3がそれぞれ設られている。ここでは、液
面計器４1，４2，４3として第２図に示す差圧式
液面計器を用いているため、塔内圧力、原料供給
率、反応率、温度等のプロセス変動に基づき原料
ガスの密度が変化すると、液体の密度ρの変化に
伴なつて液面指示に誤差が生じる。本実施例で
は、演算処理装置５において、密度ρの変化によ
る液位誤差を補正し、真の液位を求める。 演算処理装置５では、第３図に示すフローチヤ
ートに従つて、まず各液面計器４1，４2，４3の
液面指示値を測定した後、これらの液面指示値か
ら最尤値Ｘ〜を求める。いま、液面計器４1の液面
指示値をX1、液面計器４2の液面指示値をX2、液
面計器４3の液面指示値をX3とすると、最尤値Ｘ〜
は Ｘ〜＝１／２ ・X1＋X2／（X1−X2）2n＋X2＋X3／（X2−X3）2n＋X3＋
X1／（X3−X1）2n／１／（X1−X2）2n＋１／（X2−X3）
2n＋１／（X3−X1）2n ……(1) で求められる。ここで、ｎは通常２である。 続いて、プロセス値の測定をした後、これらの
プロセス値を基に液面補正値を求める。液面補正
値Ｆは、 Ｆ＝（Ｐ，Ｒ，Ｓ，Ｚ） ……(2) で表される。ここで、Ｐは塔内圧力、Ｒは原料供
給率、Ｓは反応率、Ｚはその他のプロセス変数で
ある。 即ち、それぞれの補正量が独立であるとする
と、前記(2)式は、 Ｆ＝（Ｐ，Ｒ，Ｓ，Ｚ）＝2＋……(3) で表される。この(3)式を時間で数分すると、 dF／dt＝∂1(P)／∂P・dP／dt＋∂2／∂R・dR／d
t＋∂3(S)／∂S・dS／dt＋∂4(R)／∂Z・dZ／dt…
…(4) となる。ここで、 ∂1／∂P，∂2／∂R，∂3(S)／∂S，∂2(Z
)／∂Z は、第４図に示す塔内圧力と指示値との関係およ
び第５図に示す原料供給率と指示値との関係のほ
か、他から求めることができる。また、 dP／dt，dR／dt，dS／dt，dZ／dt は時間dtにおけるそれぞれの変化分であるから、
分散型制御システムでは、dtを指定することによ
り求められる。 前記(4)式で求められるdF／dtが液面補正値ｆ
であから、真の液面としての液位Ｘ〜truは、 Ｘ〜tru＝（１−ｆ）Ｘ〜 ……(5) で求めることができる。 従つて、本実施例によれば、３台の液面計器４
１，４2，４3の液面指示値x1，X2，X3から最尤値
Ｘ〜を求めるとともに、プロセス値を基に液面補正
値ｆを求め、最尤値Ｘ〜と液面補正値ｆとから液位
Ｘ〜truを求めるようにしたので、塔槽類の内部流
体の密度変化による誤差がなく、正しい液面を求
めることができる。従つて、信頼性の高い液位管
理ができ、装置を安全に運転することができる。 ちなみに、３台の液面計器４1，４2，４3の液
面指示値が、50％、60％、46％のケース、50
％、56％、35％ケースについて、実際に実験し
たときの最尤値Ｘ〜およびオペレータの推定値は、
表１の通りであつた。
を検出する方法に関する。 〔背景技術とその問題点〕 化学プラントにおいて、反応塔やタンク等の塔
槽類内の液位を正確に検出することは重要なこと
である。これは、液位指示に異常があれば、装置
のトラブル、停止につながるからである。 従来、重要度の高い塔槽類の液位を検出する方
法としては、１台の液面計器の故障により液位が
わからなくなるのをさけるため、予め複数台（通
常３台）の液面計器を設置しておき、オペレータ
がその中から確からしい数台（通常２台）の液面
計器を選択し、それらの確からしい液面計器の液
面表示の平均値を求め、この平均値を真の液位と
して運転監視の基準としていた。 しかし、液面計器として差圧式液面計やフロー
ト式液面計を用いた塔槽類においては、温度、圧
力等の運転条の変化により塔槽類の内部流体の密
度が変化し、みかけの液位と大きく異なつてしま
う場合があつた。このような場合、オペレータは
液位補正表と照合し、真の液位を推定しなければ
ならず、ときとしてオペレータの見落しや勘違い
により、液位を間違えることがあつた。 〔発明の目的〕 ここに、本発明の目的は、このような問題を解
消し、真の液位を正確に求めることができる塔槽
類の液位検出方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 そのため、本発明では、塔槽類の同じ高さ位置
に設置された複数の液面計器の指示値を測定し、
これらの指示値をX1，X2……Xoとしたとき、 Ｘ〜＝１／２｛X1＋X2／（X1−X2）2n＋X2＋X3／（X2−
X3）2n……＋Xo-1＋Xo／（Xo-1−Xo）2n＋Xo＋X1／（Xo
−X1）2n｝ ／｛１／（X1−X2）2n＋１／（X2−X3）2n……＋１
／（Xo-1−Xo）2n＋１／（Xo−X1）2n｝ を演算して液面最尤値Ｘ〜を求めるとともに、プロ
セス変数から塔槽類の内部流体の密度変化による
誤差を補正するための液面補正値ｆを算出し、前
記液面最尤値Ｘ〜と液面補正値ｆとから液位を算出
することを特徴とする。 従つて、複数の液面計器の指示値を基に上記式
から液面最尤値Ｘ〜が求められる結果、液面計器の
個々の精度上誤差の影響を少なくすることができ
る。また、プロセス変数から塔槽類の内部流体の
密度変化による誤差を補正するための液面補正値
ｆが算出され、この液面補正値ｆと液面最尤値Ｘ〜
とから液位が算出される結果、塔槽類の内部流体
の密度変化による誤を少なくすることができる。
よつて、真の液位を正確に求めることができる。 〔実施例〕 第１図は本発明の方法を実施する装置の一実施
例を示している。同図において、塔槽類としての
反応塔１には、その底部に原料供給管２が、上部
に抽出管３がそれぞれ設けられているとともに、
周囲に複数個、本実施例では３個の液面計器４1，
４2，４3がそれぞれ設られている。ここでは、液
面計器４1，４2，４3として第２図に示す差圧式
液面計器を用いているため、塔内圧力、原料供給
率、反応率、温度等のプロセス変動に基づき原料
ガスの密度が変化すると、液体の密度ρの変化に
伴なつて液面指示に誤差が生じる。本実施例で
は、演算処理装置５において、密度ρの変化によ
る液位誤差を補正し、真の液位を求める。 演算処理装置５では、第３図に示すフローチヤ
ートに従つて、まず各液面計器４1，４2，４3の
液面指示値を測定した後、これらの液面指示値か
ら最尤値Ｘ〜を求める。いま、液面計器４1の液面
指示値をX1、液面計器４2の液面指示値をX2、液
面計器４3の液面指示値をX3とすると、最尤値Ｘ〜
は Ｘ〜＝１／２ ・X1＋X2／（X1−X2）2n＋X2＋X3／（X2−X3）2n＋X3＋
X1／（X3−X1）2n／１／（X1−X2）2n＋１／（X2−X3）
2n＋１／（X3−X1）2n ……(1) で求められる。ここで、ｎは通常２である。 続いて、プロセス値の測定をした後、これらの
プロセス値を基に液面補正値を求める。液面補正
値Ｆは、 Ｆ＝（Ｐ，Ｒ，Ｓ，Ｚ） ……(2) で表される。ここで、Ｐは塔内圧力、Ｒは原料供
給率、Ｓは反応率、Ｚはその他のプロセス変数で
ある。 即ち、それぞれの補正量が独立であるとする
と、前記(2)式は、 Ｆ＝（Ｐ，Ｒ，Ｓ，Ｚ）＝2＋……(3) で表される。この(3)式を時間で数分すると、 dF／dt＝∂1(P)／∂P・dP／dt＋∂2／∂R・dR／d
t＋∂3(S)／∂S・dS／dt＋∂4(R)／∂Z・dZ／dt…
…(4) となる。ここで、 ∂1／∂P，∂2／∂R，∂3(S)／∂S，∂2(Z
)／∂Z は、第４図に示す塔内圧力と指示値との関係およ
び第５図に示す原料供給率と指示値との関係のほ
か、他から求めることができる。また、 dP／dt，dR／dt，dS／dt，dZ／dt は時間dtにおけるそれぞれの変化分であるから、
分散型制御システムでは、dtを指定することによ
り求められる。 前記(4)式で求められるdF／dtが液面補正値ｆ
であから、真の液面としての液位Ｘ〜truは、 Ｘ〜tru＝（１−ｆ）Ｘ〜 ……(5) で求めることができる。 従つて、本実施例によれば、３台の液面計器４
１，４2，４3の液面指示値x1，X2，X3から最尤値
Ｘ〜を求めるとともに、プロセス値を基に液面補正
値ｆを求め、最尤値Ｘ〜と液面補正値ｆとから液位
Ｘ〜truを求めるようにしたので、塔槽類の内部流
体の密度変化による誤差がなく、正しい液面を求
めることができる。従つて、信頼性の高い液位管
理ができ、装置を安全に運転することができる。 ちなみに、３台の液面計器４1，４2，４3の液
面指示値が、50％、60％、46％のケース、50
％、56％、35％ケースについて、実際に実験し
たときの最尤値Ｘ〜およびオペレータの推定値は、
表１の通りであつた。
以上の通り、本発明よれば、真の液位を正確に
求めることができる塔槽類の液位検出方法を提供
することができる。
求めることができる塔槽類の液位検出方法を提供
することができる。
第１図は本発明の方法を実施する装置を示す
図、第２図は差圧式液面計の原理を示す図、第３
図は液位検出の手順を示すフローチヤート、第４
図は塔内圧力と液位指示値との関係を示す図、第
５図は原料供給率と液位指示値との関係を示す図
である。 １……塔槽類としての反応塔、４1，４2，４3
……液面計器、５……演算処理装置。
図、第２図は差圧式液面計の原理を示す図、第３
図は液位検出の手順を示すフローチヤート、第４
図は塔内圧力と液位指示値との関係を示す図、第
５図は原料供給率と液位指示値との関係を示す図
である。 １……塔槽類としての反応塔、４1，４2，４3
……液面計器、５……演算処理装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 塔槽類の同じ高さ位置に設置された複数の差
圧式またはフロート式液面計器の指示値を測定
し、これらの指示値をX1，X2……Xoとしたと
き、 Ｘ〜＝１／２｛X1＋X2／（X1−X2）2n＋X2＋X3／（X2−
X3）2n……＋Xo-1＋Xo／（Xo-1−Xo）2n＋Xo＋X1／（Xo
−X1）2n｝ ／｛１／（X1−X2）2n＋１／（X2−X3）2n……＋１／
（Xo-1−Xo）2n＋１／（Xo−X1）2n｝ を演算して液面最尤値Ｘ〜を求めるとともに、塔内
圧力、原料供給率および反応率を含むプロセス変
数から塔槽類の内部流体の密度変化による誤差を
補正するための液面補正値ｆを算出し、前記液面
最尤値Ｘ〜と液面補正値ｆとから液位を算出するこ
とを特徴とする塔槽類の液位検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187773A JPS6247520A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 塔槽類の液位検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187773A JPS6247520A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 塔槽類の液位検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247520A JPS6247520A (ja) | 1987-03-02 |
| JPH0438294B2 true JPH0438294B2 (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=16211960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60187773A Granted JPS6247520A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 塔槽類の液位検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247520A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2008304801B2 (en) * | 2007-09-27 | 2011-03-24 | Cosmo Oil Co., Ltd. | Bubbling tower hydrocarbon reactor and method of detecting slurry surface level |
| CN109667752B (zh) * | 2018-12-31 | 2023-10-13 | 中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司 | 电动消防泵启动后压力骤降解决系统及控制方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5622917A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-04 | Taeko Uchiki | Liquid level indicator |
| JPS5629122A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-23 | Kawasaki Steel Corp | Measuring method of level in tank |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP60187773A patent/JPS6247520A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5622917A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-04 | Taeko Uchiki | Liquid level indicator |
| JPS5629122A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-23 | Kawasaki Steel Corp | Measuring method of level in tank |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6247520A (ja) | 1987-03-02 |
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