ST-M15-2 何為“冗余式”纜式浮球液位計(jì)？其機(jī)械結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)雙重化？

在SIL3要求的場合，單一測量儀表的失效概率無法滿足安全要求。因此需要“冗余式"設(shè)計(jì)。

機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式：

雙傳感器共用浮球：

結(jié)構(gòu)： 一個(gè)浮球，一根鋼絲繩，但變送器頭部有兩個(gè)獨(dú)立的測量單元（兩套轉(zhuǎn)軸、兩套盤簧、兩套霍爾傳感器）。

優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)相對緊湊，安裝簡單。

缺點(diǎn)： 存在共因失效（Common Cause Failure），如鋼絲繩斷了，兩套系統(tǒng)同時(shí)失效。

雙浮球雙系統(tǒng)（Dual Float, Dual Systems）：

結(jié)構(gòu)： 在同一個(gè)儲(chǔ)罐內(nèi)，安裝兩根平行的導(dǎo)管，配備兩個(gè)獨(dú)立的浮球、兩根鋼絲繩和兩個(gè)變送器。

優(yōu)點(diǎn)： 物理上獨(dú)立，無共因失效，可靠性高。

缺點(diǎn)： 安裝成本高，占用空間大。

三取二表決系統(tǒng)：

采用三個(gè)測量通道。只有當(dāng)其中兩個(gè)通道的信號一致時(shí)，系統(tǒng)才認(rèn)為信號有效。這能有效識別并隔離故障通道。

在冗余結(jié)構(gòu)中，機(jī)械部件的材質(zhì)和工藝要求更高，因?yàn)槿魏我粋€(gè)部件的失效都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)降級。通常要求MTBF>10萬小時(shí)。