浮筒液位计量表的构造及故障处理

在工业现场的液位测量中，有将传感器投入被检液，通过其受到的浮力来测量液位的仪器。 这种仪器统称为浮力式液位测量仪。 浮力式水平计根据传感器受到的浮力的大小是否根据水平而变化，分为一定浮力和浮力式水平计。

恒定浮力式液位计在运转中受到的浮力不会随液体的高度而变化，即传感器总是浮在液面上，传感器的高度是液体的高度这样的液位检测计的种类很多，例如浮子、浮子、浮子等液位计。 浮力液位计在运转中受到的浮力随液体的高度而变化，传感器没有浮在液体中，传感器的高度无法表现液体的液位，需要采用其他变换方法来知道液体的高度，这种液位计中zu较多的是浮筒液位计。

浮动液位计的结构与测量原理

浮动液位计的传感器<； br/>； 浮子在整个检测中发生不跟随液面的变化浮动的现象是因为浮子水平计的浮子比浮子和浮子沉得多，浮子受到的浮力克服了自身的重力而不浮动。 即使液位已满，浮子浸在液体中，浮子受到的浮力也无法克服自己的重力，因此浮子水平计也称为沉筒水平计。

测量原理

当被检液体无液位时，浮子不受浮力，连接在浮子顶部的钢丝处于张紧状态，扭杆受浮子重力的影响产生一定的扭力，此时浮子液位计必须输出4毫安的电流，即浮子液位计为零点。

当被检液体的液位上升时，液体进入测量筒，浮动杆随着液位的上升，排出的液体的体积逐渐增加。 根据阿基米德定律，物体受到的浮力等于该物体排出的液体的体积重量。 浮筒棒是体积小、重量重的金属管，由于浮筒排出的液体的重量远小于浮筒本身的重量，所以浮筒上部的连接件仍处于紧张状态，扭杆发生从浮筒的重力减去浮筒排出的液体的重量(浮筒的浮力)而变化的扭转，此时浮筒液位计发生变化4毫米

当被检液体的液位达到zu的高度时，浮子浸渍在被检液体中，浮子排出的液体的体积重量成为一定的数值。 此时，扭杆受到的扭力是浮子自身的重量减去浮子排出的液体的重量，扭杆受到一定的扭力，浮子水平计输出的电流是20毫安，即浮子水平计的满度。

根据阿基米德定律，在液位测量过程中浮子上部的连接线所受到的拉伸力

F= mg-&rho； Vg=G -&pi； d2/4&rho； gH

式中g为浮子的重量，d为浮子的外径，&rho； 被检液体密度，h是被检液体的高度。

上面的表达式转换如下

H=4(G-F)/&pi； d2&rho； =K(G-F)/&rho；

式中，k为固定常数4/& pi D2.D2

由式可知，金属丝受到拉伸力f为液体密度&rho； 在一定的情况下，被检液体的高度h成为与单一值对应的反比例的关系。 只要检测浮子上部的金属丝的拉力f，就能够得到被检液体的高度。

浮动液位计的结构

一、浮动液位计的分类

浮子水平计根据浮子的安装位置分为内浮子和外浮子2种，内外的区分是指浮子安装的场所，在被检液体的容器中称为内浮子，在被检液体的容器外称为外浮子。

内浮筒液位计本身没有测量筒，浮筒直接安装在装有液体的容器上，主要应用于零罐、地下池等比地面低的环境。 内浮动液位计通过顶部法兰垂直安装在这些容器的顶部。

外浮标液位计本身带有测量筒，测量筒的上下通过接口法兰与被测量液体的容器侧面相连，形成等级的连通器，浮标通过上部的扭杆和连接线悬挂在测量筒的中心。

二、浮动液位计的结构

浮标计主要由浮标、连接件(金属丝、固定卡)、扭杆、扭矩传感器寄存器及测量筒(外浮标)等附件构成。

浮筒器壁厚的金属管两端焊接死亡，一端留有接口环在浮筒的上端。

连接线是韧性变小的不锈钢棒，一端连接固定在浮环上，一端固定在扭杆的固定卡上，是连接浮子和扭杆的力较软的传导部件。

扭杆是机械的扭转臂，将浮动重力与液体浮力相互作用而产生的拉伸力转换为绕轴旋转的轴位移。

扭矩传感器变送器对扭力杆臂上的轴位移进行检测处理、变换，与变送器内部的程序参数进行运算比较，计算此时的液面水平高度，显示标准电流信号并输出。 实现液体的液位检测。

浮动液位计的校准

作为标准的测量仪器，浮标计需要定期校正，在确认浮标计的精度和线性的现场运行中的浮标计的故障修理后，也必须校正浮标计以使其能够满足现场的使用。 两个校正作业的目的不同，在实际使用中多以后者为焦点。 浮标计校准有标准法<； br/>； 重物吊法和对照法<； br/>； 现场水校法的两种方法。

一、重量调整法

根据浮动液位计的测量原理，浮动液位计根据转矩的大小测量液体的液位高度。 因此，浮动液位计的校正应根据设定的转矩大小进行零点、满点的校正，该校正方法称为悬重法校正。 像靶式流量计的校正过程一样，浮标计也需要用标准平衡块模拟浮标受力的大小，分别调整浮标计的零点和饱和度。

重物吊重法的校准精度高，线性好，可在所有范围进行校准，主要用于浮动液位计自身性能检测的定期校准，另外，由于浮动液位计自身没有测量筒，因此也采用该方法进行校准。

悬吊法校准浮动液位计，首先计算浮动液位计在零点和满行程处的钢丝张力，公式: F=mg-&pi； d2/4&rho； gH液位为零时所需配重的重量是浮子本身的重量。 满行程时所需配重重量即h较大时的f的数值，此时被测定液体的密度&rho； 值是标准情况下的液体密度。

校准时将浮子从连接线上拆下，在轻量塑料袋中放入零点和满行程时所需的配重，观察变送器的显示，观察零点、满行程是否正确，进行相应的调整。 并且，分别计算了液面高度为25%、50%、75%这3点所需的重量，为了确认液位计的直线度而安装。

二、现场水校法

水校法是外浮液位计的普遍校准方法，以生活中容易得到的清洁自来水作为被检液体进行模拟测试。 该校准方法可在现场快速校准，广泛应用于现场外浮动液位计的设定校准、故障修理校准和零点满意度调查校准。

在自来水现场校准浮液位计时，首先修正变送器内的参数，将被测液体的密度值改为水的密度，推出新的测量范围，注意该测量范围不要超出变送器的宽容许范围。 水校法是对照校正法。 清洁自来水的密度视为1，被检液体的密度&rho； 与水的密度相比，可以得出三种情况:

1 .如果被测液体的密度大于1，则在用水校正法校正时，即使测量筒被自来水充满，也不会达到被测液体充满时的线张力值。 此时的校正值在真实的设定范围内，是不完全校正。

2 .被检液体的密度小于1时，用水校正时，测量筒内充满自来水时，钢丝张力超过正常的设定范围，特别是被检液体的密度非常小时，超范围的校正可能会损坏变送器。 此时，应看到浮标牌参数范围的要求，进行校准高度换算，保护信号发生器免受损坏，使水不会充满测量筒。

3 .在被检液体的密度非常接近1的情况下，此时用水模拟被检液体进行校正的效果zu较好。

现场水校法操作规程

1 .准备工作

首先，切出外浮子液位计，关闭外浮子前方的手动阀，打开排出压力阀，排出测量筒内的被测量液，放松测量筒顶部的排出线，用干净的自来水堵塞后流入测量筒，能够清洗置换测量筒内残留的被测量液和污物。

2 .修正测量范围

修改变送器内的参数，将被测液体的密度变更为1，检查新的测量范围是否超过zu的允许范围。

3、零点的校正。

洗净墨盒后，检查寄存器的零点是否为4毫安，如有偏移则调整零点。

4、全度校准

关闭测量筒底部的排出阀，从测量筒顶部的线堵塞部位注入自来水，观察变送器的显示是否满意度为20毫安，如有偏差则进行满意度调整。

5 .线性度视图

轻轻打开测量筒下方的排出压力阀，使测量筒内的自来水缓慢流出，检查变送器是否直线减少到零点以下的4毫安，如果零点偏离，则再次进行调整。

筒内的水全部排出后，再次关闭排出阀，逐渐从线堵塞中注水，检查寄存器的显示是否呈直线逐渐变大。 如果满意度不好，再次调整。

浮标计的变化过程是线性的，反复检查是否有死亡数、跳跃数、突变现象。

6 .停药

校准结束后，将寄存器内的被测量介质的密度恢复到原来的设定值，关闭测量筒上部的线堵塞，关闭底部的排出阀，投入浮动水平计，结束校准作业。

浮式液位计的故障与排除

浮标计算是根据阿基米德原理制造的，H=K(G-F)/&rho； 只要被检测液位的高度h与金属丝的张力f一致，就能够正确地得到被检测液位。 此时，式中g和&rho； 是固定的数值。

在实际使用中，g和&rho的数值发生变化，在上述测定式中h和f的单一值的对应关系破坏，测定变得不正确。

一、浮子本身重量变化的影响

g是浮筒棒的重量，使用中被检液体内的异物吸附沉淀在浮筒棒的外表面，浮筒整体的重量g增加。 特别是在污染介质的测量中，如果外浮筒液位计的测量筒长期不维持污染的话，浮筒棒的外表面会吸附很多污染物，浮筒整体的重量会变大，浮筒液位计的零件会变高。

处理方法:用定期污染水清洗置换测量筒的介质，zu去除浮子外表面附着的污垢的可能性很大，看着零点进行调整，始终保证液位为零时变送器检测出的扭矩与变送器参数设定的应力相同。

二、受测液体密度变化的影响

&rho； 由于被检液体的密度，因被检液体的密度变化引起的测定误差比浮子表面吸附异物引起的测定零点的偏差更为严重。 从式子看液体密度&rho； 以分母的值，贯彻测量的全过程，被测量液体的真密度偏离设定密度时，式的倾斜度发生变化，浮动水平计的整个测量点偏离设定轨迹，浮动水平计的全过程变得不正确。 被测定液体密度&rho； 变化的主要原因有以下两个

1 .维护不足

外浮筒液位计的维护延迟，测量筒内的液体长期以静止状态变质，异物沉淀，浮筒棒所在的被测量液体的密度发生变化，测量变得不正确。

处理方法:将对外浮筒测量筒内的变质液体置换为污染，使新鲜液体充满测量筒。

2 .设定密度与实际密度不一致

由于变送器内部设定的标准密度与实际生产中的液体密度不一致，测量被禁止，可分为暂时不一致和间断不一致两种情况。

暂时性不一致主要发生在装置运转中，由于生产不稳定性和各种运转置换材料的相互转换(水洗、输油、材料组成的变化)测得的液体密度与正常运转液位计的设定密度不一致，不允许浮动液位计测得。 此时，能够根据实际状况进行处理，只要装置运转的快速液面水平的要求不严格，也可以不进行处理。 装置运转稳定后，将测量筒内的液体置换为正常液体后恢复正常。 在装置运转时对浮动液位计的依赖性强、被测容器的液位要求严格的情况下，可以根据容器内的实际材料组成密度进行间歇性修正，装置正常后恢复到原来的密度。

如果不间断地一致，在装置内运行的材料间歇地变化，则在我厂的润滑油装置根据市场需要随机加工不同的材料的情况下，如果浮子参数中设定的介质的密度与新介质的密度不一致，则需要转换为新材料的密度，能够正确地显示其液面水平

三、变送器故障

变送器故障发生的概率较小，常见故障是变送器零点漂移，此时对浮动液位计进行零点调整。 此外，变送器必须做好防水的工作。 现场许多变送器的故障是由于变送器的防水工作不顺利，雨水进入变送器的连接端子短路、对地泄漏、基板烧毁等故障。

四、防冻措施

外浮筒液位计的构造形式决定了测量筒内的液体和工艺容器内的介质材料的交换少，露出到外部空间的面积散热快。 当被检液体具有容易凝结的结晶含水等特征时，浮标计需要采取伴随热和保温的措施，以防止冬季气温低时测量筒内的液体冻结而使液标计失效或冻结。

总结

浮动液位计测量原理决定浮动器壁厚制作实心金属棒，因此其耐压性远高于浮动液位计，广泛应用于高压和链保护系统。 同时，根据该特征，由于浮动水平计的连接线的拉伸力的变化范围小，浮动水平计的抗噪性差，当被检液体的密度不稳定时，浮动水平计的测定误差变大，其耐介质密度的变动能力比磁浮水平计差，因此根据现场的实际情况合理地进行测定

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