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)的最大的特點(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(guò)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)水箱裝置進(jìn)行檢定,超過(guò)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(guò)2m的液位計(jì)在實(shí)驗(yàn)室的安裝存在問(wèn)題,而規(guī)程對(duì)模擬檢定方法又未作具體說(shuō)明。那么此類(lèi)液位計(jì)能不能實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)校準(zhǔn)呢?歸納起來(lái),需解決以下幾個(gè)問(wèn)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(wèn)題;

儲(chǔ)液罐的安裝不可能是絕對(duì)豎直的,那么如何選擇測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器,怎么測(cè),將會(huì)顯得非常重要。

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)的永久磁鋼通過(guò)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(guò)內(nèi)置干簧管觸點(diǎn)的開(kāi)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(guò)模擬方法(此方法規(guī)程中未說(shuō)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(hù)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(shuō)明書(shū)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(mǎn)度值都可以通過(guò)電位器直接調(diào)整過(guò)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,最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(kāi)下連接法蘭口手動(dòng)球閥E并松開(kāi)罐體與被校液位計(jì)間的連接法蘭F(不取下,使水流不過(guò)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(kāi)E,再待呈滴流狀態(tài),穩(wěn)定1min(必要時(shí)可通過(guò)排水閥門(mén)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(mǎn)量程。

第四是液位零點(diǎn)和滿(mǎn)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(mǎn)度調(diào)整在標(biāo)準(zhǔn)液位的上限值進(jìn)行,調(diào)增滿(mǎn)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(wèn)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)。