在工業(yè)現(xiàn)場的液位測量中，有將傳感器投入被檢液，通過其受到的浮力來測量液位的儀器。 這種儀器統(tǒng)稱為浮力式液位測量儀。 浮力式水平計根據(jù)傳感器受到的浮力的大小是否根據(jù)水平而變化，分為一定浮力和浮力式水平計。

恒定浮力式液位計在運轉中受到的浮力不會隨液體的高度而變化，即傳感器總是浮在液面上，傳感器的高度是液體的高度這樣的液位檢測計的種類很多，例如浮子、浮子、浮子等液位計。 浮力液位計在運轉中受到的浮力隨液體的高度而變化，傳感器沒有浮在液體中，傳感器的高度無法表現(xiàn)液體的液位，需要采用其他變換方法來知道液體的高度，這種液位計中zu較多的是浮筒液位計。

浮動液位計的結構與測量原理

浮動液位計的傳感器<； br/>； 浮子在整個檢測中發(fā)生不跟隨液面的變化浮動的現(xiàn)象是因為浮子水平計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動。 即使液位已滿，浮子浸在液體中，浮子受到的浮力也無法克服自己的重力，因此浮子水平計也稱為沉筒水平計。

測量原理

當被檢液體無液位時，浮子不受浮力，連接在浮子頂部的鋼絲處于張緊狀態(tài)，扭桿受浮子重力的影響產生一定的扭力，此時浮子液位計必須輸出4毫安的電流，即浮子液位計為零點。

當被檢液體的液位上升時，液體進入測量筒，浮動桿隨著液位的上升，排出的液體的體積逐漸增加。 根據(jù)阿基米德定律，物體受到的浮力等于該物體排出的液體的體積重量。 浮筒棒是體積小、重量重的金屬管，由于浮筒排出的液體的重量遠小于浮筒本身的重量，所以浮筒上部的連接件仍處于緊張狀態(tài)，扭桿發(fā)生從浮筒的重力減去浮筒排出的液體的重量(浮筒的浮力)而變化的扭轉，此時浮筒液位計發(fā)生變化4毫米

當被檢液體的液位達到zu的高度時，浮子浸漬在被檢液體中，浮子排出的液體的體積重量成為一定的數(shù)值。 此時，扭桿受到的扭力是浮子自身的重量減去浮子排出的液體的重量，扭桿受到一定的扭力，浮子水平計輸出的電流是20毫安，即浮子水平計的滿度。

根據(jù)阿基米德定律，在液位測量過程中浮子上部的連接線所受到的拉伸力

F= mg-&rho； Vg=G -&pi； d2/4&rho； gH

式中g為浮子的重量，d為浮子的外徑，&rho； 被檢液體密度，h是被檢液體的高度。

上面的表達式轉換如下

H=4(G-F)/&pi； d2&rho； =K(G-F)/&rho；

式中，k為固定常數(shù)4/& pi D2.D2

由式可知，金屬絲受到拉伸力f為液體密度&rho； 在一定的情況下，被檢液體的高度h成為與單一值對應的反比例的關系。 只要檢測浮子上部的金屬絲的拉力f，就能夠得到被檢液體的高度。

浮動液位計的結構

一、浮動液位計的分類

浮子水平計根據(jù)浮子的安裝位置分為內浮子和外浮子2種，內外的區(qū)分是指浮子安裝的場所，在被檢液體的容器中稱為內浮子，在被檢液體的容器外稱為外浮子。

內浮筒液位計本身沒有測量筒，浮筒直接安裝在裝有液體的容器上，主要應用于零罐、地下池等比地面低的環(huán)境。 內浮動液位計通過頂部法蘭垂直安裝在這些容器的頂部。

外浮標液位計本身帶有測量筒，測量筒的上下通過接口法蘭與被測量液體的容器側面相連，形成等級的連通器，浮標通過上部的扭桿和連接線懸掛在測量筒的中心。

二、浮動液位計的結構

浮標計主要由浮標、連接件(金屬絲、固定卡)、扭桿、扭矩傳感器寄存器及測量筒(外浮標)等附件構成。

浮筒器壁厚的金屬管兩端焊接死亡，一端留有接口環(huán)在浮筒的上端。

連接線是韌性變小的不銹鋼棒，一端連接固定在浮環(huán)上，一端固定在扭桿的固定卡上，是連接浮子和扭桿的力較軟的傳導部件。

扭桿是機械的扭轉臂，將浮動重力與液體浮力相互作用而產生的拉伸力轉換為繞軸旋轉的軸位移。

扭矩傳感器變送器對扭力桿臂上的軸位移進行檢測處理、變換，與變送器內部的程序參數(shù)進行運算比較，計算此時的液面水平高度，顯示標準電流信號并輸出。 實現(xiàn)液體的液位檢測。

浮動液位計的校準

作為標準的測量儀器，浮標計需要定期校正，在確認浮標計的精度和線性的現(xiàn)場運行中的浮標計的故障修理后，也必須校正浮標計以使其能夠滿足現(xiàn)場的使用。 兩個校正作業(yè)的目的不同，在實際使用中多以后者為焦點。 浮標計校準有標準法<； br/>； 重物吊法和對照法<； br/>； 現(xiàn)場水校法的兩種方法。

一、重量調整法

根據(jù)浮動液位計的測量原理，浮動液位計根據(jù)轉矩的大小測量液體的液位高度。 因此，浮動液位計的校正應根據(jù)設定的轉矩大小進行零點、滿點的校正，該校正方法稱為懸重法校正。 像靶式流量計的校正過程一樣，浮標計也需要用標準平衡塊模擬浮標受力的大小，分別調整浮標計的零點和飽和度。

重物吊重法的校準精度高，線性好，可在所有范圍進行校準，主要用于浮動液位計自身性能檢測的定期校準，另外，由于浮動液位計自身沒有測量筒，因此也采用該方法進行校準。

懸吊法校準浮動液位計，首先計算浮動液位計在零點和滿行程處的鋼絲張力，公式: F=mg-&pi； d2/4&rho； gH液位為零時所需配重的重量是浮子本身的重量。 滿行程時所需配重重量即h較大時的f的數(shù)值，此時被測定液體的密度&rho； 值是標準情況下的液體密度。

校準時將浮子從連接線上拆下，在輕量塑料袋中放入零點和滿行程時所需的配重，觀察變送器的顯示，觀察零點、滿行程是否正確，進行相應的調整。 并且，分別計算了液面高度為25%、50%、75%這3點所需的重量，為了確認液位計的直線度而安裝。

二、現(xiàn)場水校法

水校法是外浮液位計的普遍校準方法，以生活中容易得到的清潔自來水作為被檢液體進行模擬測試。 該校準方法可在現(xiàn)場快速校準，廣泛應用于現(xiàn)場外浮動液位計的設定校準、故障修理校準和零點滿意度調查校準。

在自來水現(xiàn)場校準浮液位計時，首先修正變送器內的參數(shù)，將被測液體的密度值改為水的密度，推出新的測量范圍，注意該測量范圍不要超出變送器的寬容許范圍。 水校法是對照校正法。 清潔自來水的密度視為1，被檢液體的密度&rho； 與水的密度相比，可以得出三種情況:

1 .如果被測液體的密度大于1，則在用水校正法校正時，即使測量筒被自來水充滿，也不會達到被測液體充滿時的線張力值。 此時的校正值在真實的設定范圍內，是不完全校正。

2 .被檢液體的密度小于1時，用水校正時，測量筒內充滿自來水時，鋼絲張力超過正常的設定范圍，特別是被檢液體的密度非常小時，超范圍的校正可能會損壞變送器。 此時，應看到浮標牌參數(shù)范圍的要求，進行校準高度換算，保護信號發(fā)生器免受損壞，使水不會充滿測量筒。

3 .在被檢液體的密度非常接近1的情況下，此時用水模擬被檢液體進行校正的效果zu較好。

現(xiàn)場水校法操作規(guī)程

1 .準備工作

首先，切出外浮子液位計，關閉外浮子前方的手動閥，打開排出壓力閥，排出測量筒內的被測量液，放松測量筒頂部的排出線，用干凈的自來水堵塞后流入測量筒，能夠清洗置換測量筒內殘留的被測量液和污物。

2 .修正測量范圍

修改變送器內的參數(shù)，將被測液體的密度變更為1，檢查新的測量范圍是否超過zu的允許范圍。

3、零點的校正。

洗凈墨盒后，檢查寄存器的零點是否為4毫安，如有偏移則調整零點。

4、全度校準

關閉測量筒底部的排出閥，從測量筒頂部的線堵塞部位注入自來水，觀察變送器的顯示是否滿意度為20毫安，如有偏差則進行滿意度調整。

5 .線性度視圖

輕輕打開測量筒下方的排出壓力閥，使測量筒內的自來水緩慢流出，檢查變送器是否直線減少到零點以下的4毫安，如果零點偏離，則再次進行調整。

筒內的水全部排出后，再次關閉排出閥，逐漸從線堵塞中注水，檢查寄存器的顯示是否呈直線逐漸變大。 如果滿意度不好，再次調整。

浮標計的變化過程是線性的，反復檢查是否有死亡數(shù)、跳躍數(shù)、突變現(xiàn)象。

6 .停藥

校準結束后，將寄存器內的被測量介質的密度恢復到原來的設定值，關閉測量筒上部的線堵塞，關閉底部的排出閥，投入浮動水平計，結束校準作業(yè)。

浮式液位計的故障與排除

浮標計算是根據(jù)阿基米德原理制造的，H=K(G-F)/&rho； 只要被檢測液位的高度h與金屬絲的張力f一致，就能夠正確地得到被檢測液位。 此時，式中g和&rho； 是固定的數(shù)值。

在實際使用中，g和&rho的數(shù)值發(fā)生變化，在上述測定式中h和f的單一值的對應關系破壞，測定變得不正確。

一、浮子本身重量變化的影響

g是浮筒棒的重量，使用中被檢液體內的異物吸附沉淀在浮筒棒的外表面，浮筒整體的重量g增加。 特別是在污染介質的測量中，如果外浮筒液位計的測量筒長期不維持污染的話，浮筒棒的外表面會吸附很多污染物，浮筒整體的重量會變大，浮筒液位計的零件會變高。

處理方法:用定期污染水清洗置換測量筒的介質，zu去除浮子外表面附著的污垢的可能性很大，看著零點進行調整，始終保證液位為零時變送器檢測出的扭矩與變送器參數(shù)設定的應力相同。

二、受測液體密度變化的影響

&rho； 由于被檢液體的密度，因被檢液體的密度變化引起的測定誤差比浮子表面吸附異物引起的測定零點的偏差更為嚴重。 從式子看液體密度&rho； 以分母的值，貫徹測量的全過程，被測量液體的真密度偏離設定密度時，式的傾斜度發(fā)生變化，浮動水平計的整個測量點偏離設定軌跡，浮動水平計的全過程變得不正確。 被測定液體密度&rho； 變化的主要原因有以下兩個

1 .維護不足

外浮筒液位計的維護延遲，測量筒內的液體長期以靜止狀態(tài)變質，異物沉淀，浮筒棒所在的被測量液體的密度發(fā)生變化，測量變得不正確。

處理方法:將對外浮筒測量筒內的變質液體置換為污染，使新鮮液體充滿測量筒。

2 .設定密度與實際密度不一致

由于變送器內部設定的標準密度與實際生產中的液體密度不一致，測量被禁止，可分為暫時不一致和間斷不一致兩種情況。

暫時性不一致主要發(fā)生在裝置運轉中，由于生產不穩(wěn)定性和各種運轉置換材料的相互轉換(水洗、輸油、材料組成的變化)測得的液體密度與正常運轉液位計的設定密度不一致，不允許浮動液位計測得。 此時，能夠根據(jù)實際狀況進行處理，只要裝置運轉的快速液面水平的要求不嚴格，也可以不進行處理。 裝置運轉穩(wěn)定后，將測量筒內的液體置換為正常液體后恢復正常。 在裝置運轉時對浮動液位計的依賴性強、被測容器的液位要求嚴格的情況下，可以根據(jù)容器內的實際材料組成密度進行間歇性修正，裝置正常后恢復到原來的密度。

如果不間斷地一致，在裝置內運行的材料間歇地變化，則在我廠的潤滑油裝置根據(jù)市場需要隨機加工不同的材料的情況下，如果浮子參數(shù)中設定的介質的密度與新介質的密度不一致，則需要轉換為新材料的密度，能夠正確地顯示其液面水平

三、變送器故障

變送器故障發(fā)生的概率較小，常見故障是變送器零點漂移，此時對浮動液位計進行零點調整。 此外，變送器必須做好防水的工作。 現(xiàn)場許多變送器的故障是由于變送器的防水工作不順利，雨水進入變送器的連接端子短路、對地泄漏、基板燒毀等故障。

四、防凍措施

外浮筒液位計的構造形式決定了測量筒內的液體和工藝容器內的介質材料的交換少，露出到外部空間的面積散熱快。 當被檢液體具有容易凝結的結晶含水等特征時，浮標計需要采取伴隨熱和保溫的措施，以防止冬季氣溫低時測量筒內的液體凍結而使液標計失效或凍結。

總結

浮動液位計測量原理決定浮動器壁厚制作實心金屬棒，因此其耐壓性遠高于浮動液位計，廣泛應用于高壓和鏈保護系統(tǒng)。 同時，根據(jù)該特征，由于浮動水平計的連接線的拉伸力的變化范圍小，浮動水平計的抗噪性差，當被檢液體的密度不穩(wěn)定時，浮動水平計的測定誤差變大，其耐介質密度的變動能力比磁浮水平計差，因此根據(jù)現(xiàn)場的實際情況合理地進行測定

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