磁翻柱液位計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法詳解

    磁翻柱液位計(jì)的大的特點(diǎn)就是其直觀性，人們可以只憑借肉眼目測(cè)而無(wú)須借助其他手段就可以方便直觀地觀測(cè)到槽罐內(nèi)的液位，并且現(xiàn)在的能夠與磁翻柱配套的技術(shù)手段也更多，生產(chǎn)中一些超過2米以上的測(cè)量范圍的數(shù)據(jù)往往不比差壓變送器效果差，其在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，其作用也受到越來(lái)越多的人的重視。但是由于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的條件是千差萬(wàn)別的，如何在不同的測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)得到盡可能準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，有許多的方面需要注意。本文以帶電遠(yuǎn)傳信號(hào)(4-20mA)的側(cè)裝式液位計(jì)為例探討簡(jiǎn)單而有效的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法，以期能夠達(dá)到在現(xiàn)場(chǎng)安裝條件下測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的液位誤差及其不確定度的目的，具有實(shí)際意義。
 
    按照國(guó)家檢定規(guī)程的描述，2m以下液位計(jì)需通過標(biāo)準(zhǔn)水箱裝置進(jìn)行檢定，超過2m的還需用模擬法進(jìn)行檢定。但是，受大量程磁翻柱液位計(jì)本身尺寸的限制，超過2m的液位計(jì)在實(shí)驗(yàn)室的安裝存在問題，而規(guī)程對(duì)模擬檢定方法又未作具體說明。那么此類液位計(jì)能不能實(shí)現(xiàn)在線校準(zhǔn)呢？歸納起來(lái)，需解決以下幾個(gè)問題：
 
    液位計(jì)測(cè)量的介質(zhì)密度范圍往往較寬，一般為0.8-1.2g/cm3，密度對(duì)液位計(jì)測(cè)量誤差的影響如何進(jìn)行修正；
 
    現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐就如同一個(gè)黑匣子，如何確定液位參照點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)是一個(gè)關(guān)鍵的問題；
 
    儲(chǔ)液罐的安裝不可能是豎直的，那么如何選擇測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器，怎么測(cè)，將會(huì)顯得很重要。
 
    在介紹現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的具體步驟之前，我們來(lái)復(fù)習(xí)一下磁翻柱液位計(jì)的結(jié)構(gòu)原理：磁翻柱液位計(jì)是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。通過內(nèi)置干簧管觸點(diǎn)的開閉，實(shí)現(xiàn)電流或電壓信號(hào)的傳送。磁翻柱液位計(jì)在出廠時(shí)一般會(huì)通過模擬方法(此方法規(guī)程中未說明)進(jìn)行調(diào)校，確保供貨時(shí)與實(shí)際介質(zhì)相匹配。
 
    現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)具體步驟包括：
 
    首先是確定介質(zhì)密度
 
    介質(zhì)密度可以用標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)測(cè)量，也可以根據(jù)用戶提供的具體資料查取，介質(zhì)密度需記錄備案，確保介質(zhì)密度能夠符合液位計(jì)使用說明書的要求。雖然理論上介質(zhì)密度對(duì)液位計(jì)的示值有影響，但是實(shí)際使用中液位計(jì)的零位和滿度值都可以通過電位器直接調(diào)整過來(lái)。
 
    其次確定參考零點(diǎn)
 
    用游標(biāo)卡尺測(cè)量連接管路內(nèi)徑D，在罐體上部確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)液位的下尺點(diǎn)，如有條件，好能夠打磨成凹槽以免測(cè)深尺擺動(dòng)，并作記號(hào)；
 
    在罐內(nèi)不帶壓力的狀態(tài)下以手動(dòng)方式往儲(chǔ)罐內(nèi)注水，當(dāng)水位略高于液位計(jì)進(jìn)水管時(shí)停止注水，打開下連接法蘭口手動(dòng)球閥E并松開罐體與被校液位計(jì)間的連接法蘭F(不取下，使水流不過沖)，直到管路中無(wú)涌動(dòng)流時(shí)，關(guān)閉E，取下法蘭，待罐內(nèi)液體平穩(wěn)時(shí)打開E，再待呈滴流狀態(tài)，穩(wěn)定1min(必要時(shí)可通過排水閥門排水，提高檢測(cè)效率)；
 
    用測(cè)深鋼卷尺測(cè)量從測(cè)點(diǎn)到水面間的距離ha，實(shí)際零位空高h(yuǎn)0=ha-D/2，此狀態(tài)即液位計(jì)測(cè)量零點(diǎn)
 
    再次是各液位點(diǎn)的校準(zhǔn)
 
    裝上法蘭，關(guān)閉E，繼續(xù)往罐內(nèi)注水，至翻柱指示需校準(zhǔn)液位的主刻度處，待水面穩(wěn)定后測(cè)量輸出電流Ii及水位空高h(yuǎn)i，實(shí)際液位為：H0=h0-hi=ha-D/2-hi；
    繼續(xù)其他點(diǎn)的測(cè)量直到滿量程。
 
    第四是液位零點(diǎn)和滿度的調(diào)校
 
    在確定參考零點(diǎn)的同時(shí)，調(diào)整零點(diǎn)電位器，使得輸出電信號(hào)顯示為4mA；滿度調(diào)整在標(biāo)準(zhǔn)液位的上限值進(jìn)行，調(diào)增滿量程電位器，使得輸出電信號(hào)顯示為20mA。下行程測(cè)量中若輸出存在偏差，參照此方法進(jìn)行調(diào)整。現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)需要重復(fù)以上步驟三個(gè)回程的測(cè)量。
 
    其他需要注意的問題及方法
 
    現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)所用的儀器簡(jiǎn)單實(shí)用，可操作性強(qiáng)，解決了大量程儀表實(shí)驗(yàn)室無(wú)法檢測(cè)的難題，更具有實(shí)際價(jià)值。在不可直接接觸液體介質(zhì)的情況下，若罐體傾斜度微小、測(cè)點(diǎn)表面水平，也可用激光測(cè)距儀來(lái)代替測(cè)深鋼卷尺，盡管如此，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)還具有一定的局限性，此方法不適用于帶壓容器或者易揮發(fā)介質(zhì)的液位校準(zhǔn)。

 

磁翻柱液位計(jì)是理想的測(cè)量工具