磁翻柱液位計(jì)的現(xiàn)場校準(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而無須借助其他手段就可以方便直觀地觀測到槽罐內(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)用也越來越廣泛，其作用也受到越來越多的人的重視。但是由于測量現(xiàn)場的條件是千差萬別的，如何在不同的測量現(xiàn)場得到盡可能準(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(4~20mA)的側(cè)裝式液位計(jì)為例探討簡單而有效的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法,以期能夠達(dá)到在現(xiàn)場安裝條件下測量整個(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,需解決以下幾個(gè)問題:

液位計(jì)測量的介質(zhì)密度范圍往往較寬,一般為0.8~1.2g/cm3,密度對液位計(jì)測量誤差的影響如何進(jìn)行修正;

現(xiàn)場儲(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絕對豎直的,那么如何選擇測量標(biāo)準(zhǔn)器,怎么測,將會(huì)顯得非常重要。

在介紹現(xiàn)場校準(zhǔn)的具體步驟之前，我們來復(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。

其次確定參考零點(diǎn)

用游標(biāo)卡尺測量連接管路內(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深尺擺動(dòng),并作記號;

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,提高檢測效率);

用測深鋼卷尺測量從測點(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,使得輸出電信號顯示為20mA。下行程測量中若輸出存在偏差,參照此方法進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)場校準(zhǔn)需要重復(fù)以上步驟三個(gè)回程的測量。

其他需要注意的問題及方法

現(xiàn)場校準(zhǔn)所用的儀器簡單實(shí)用,可操作性強(qiáng),解決了大量程儀表實(shí)驗(yàn)室無法檢測的難題,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、測點(diǎn)表面水平,也可用激光測距儀來代替測深鋼卷尺,盡管如此,現(xiàn)場檢測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)。