磁翻板液位計無須藉助其他手段就可以直觀地反映槽罐內液位實際狀態的優點已經越來越多地被人們所認可,各生產廠家利用一些附加技術手段使其能夠運用到實際的生產控制中去。大量程(2m以上)磁翻板液位計的測量準確度往往不比差壓變送器低,所以使用者在使用時也越來越重視。但是受現場實際條件的制約,各廠家所標榜的免維護的優點無法得到體現,檢測的需求也隨之增加。
問題的提出
按照國家檢定規程的描述,2m以下液位計需通過標準水箱裝置進行檢定,超過2m的還需用模擬法進行檢定。但是,受大量程磁翻板液位計本身尺寸的限制,超過2m的液位計在實驗室的安裝存在問題,而規程對模擬檢定方法又未作具體說明。那麼此類液位計能不能實現線上校準呢?歸納起來,需解決以下幾個問題:
液位計測量的介質密度範圍往往較寬,一般為0.8~1.2g/cm3,密度對液位計測量誤差的影響如何進行修正;
現場儲罐就如同一個黑匣子,如何確定液位參照點進行校準是一個關鍵的問題;
儲液罐的安裝不可能是絕對豎直的,那麼如何選擇測量標準器,怎麼測,將會顯得非常重要。
本文以帶電遠傳訊號(4~20mA)的側裝式液位計為例探討簡單而有效的現場校準方法,以期能夠達到在現場安裝條件下測量整個系統的液位誤差及其不確定度的目的,具有實際意義。
結構原理
磁翻板液位計是根據浮力原理和磁性耦合作用研製而成。當被測容器中的液位升降時,液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降,浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器,驅動紅、白翻柱翻轉,從而實現液位清晰的指示。通過內建幹簧管觸點的開閉,實現電流或電壓訊號的傳送。磁翻板液位計在出廠時一般會通過模擬方法(此方法規程中未說明)進行調校,確保供貨時與實際介質相匹配。
現場校準具體步驟:
確定介質密度
介質密度可以用標準密度計測量,也可以根據使用者提供的具體資料查取,介質密度需記錄備案,確保介質密度能夠符合液位計使用說明書的要求。雖然理論上介質密度對液位計的示值有影響,但是實際使用中液位計的零位和滿度值都可以通過電位器直接調整過來。
確定參考零點
用遊標卡尺測量連線管路內徑D,在罐體上部確定一個標準液位的下尺點,如有條件,最好能夠打磨成凹槽以免測深尺擺動,並作記號;
在罐內不帶壓力的狀態下以手動方式往儲罐內注水,當水位略高於液位計進水管時停止注水,開啟下連線法蘭口手動球閥E並鬆開罐體與被校液位計間的連線法蘭F(不取下,使水流不過沖),直到管路中無湧動流時,關閉E,取下法蘭,待罐內液體平穩時開啟E,再待呈滴流狀態,穩定1min(必要時可通過排水閥門排水,提高檢測效率);
用測深鋼捲尺測量從測點到水面間的距離ha,實際零位空高h0=ha-D/2,此狀態即液位計測量零點
各液位點的校準
裝上法蘭,關閉E,繼續往罐內注水,至翻板指示需校準液位的主刻度處,待水面穩定後測量輸出電流Ii及水位空高hi,實際液位為:H0=h0-hi=ha-D/2-hi;
繼續其他點的測量直到滿量程。
液位零點和滿度的調校
在確定參考零點的同時,調整零點電位器,使得輸出電訊號顯示為4mA;滿度調整在標準液位的上限值進行,調增滿量程電位器,使得輸出電訊號顯示為20mA。下行程測量中若輸出存在偏差,參照此方法進行調整。現場校準需要重複以上步驟三個回程的測量。
結束語
現場校準所用的儀器簡單實用,可操作性強,解決了大量程儀表實驗室無法檢測的難題,更具有實際價值。在不可直接接觸液體介質的情況下,若罐體傾斜度微小、測點表面水平,也可用鐳射測距儀來代替測深鋼捲尺,儘管如此,現場檢測還具有一定的侷限性,此方法不適用於帶壓容器或者易揮發介質的液位校準。
原作者： 液位計