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 浮子式磁翻板液位計(jì)是一種在各類液位測(cè)量中非常常見(jiàn)液位計(jì)，浮子式磁翻板液位計(jì)的特點(diǎn)反應(yīng)速度快，讀數(shù)方便。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，普遍存在液位測(cè)量結(jié)果與實(shí)際液位存在偏差的情況，發(fā)生這種情況的原因是什么，如何找到有效解決此類的問(wèn)題的辦法，本文即是針對(duì)浮子式液位計(jì)測(cè)量結(jié)果偏大情況進(jìn)行分析，探尋發(fā)生問(wèn)題的原因，提出幫助維修人員解決偏差的辦法。
 
　　1 問(wèn)題簡(jiǎn)述 
　　在AHP（高壓加熱器）001BA（用001BA指代實(shí)際的罐）中有兩個(gè)液位測(cè)量裝置，分別為AHP001MN和AHP001LN（用001MN和001LN指代實(shí)際的測(cè)量裝置），其中AHP001MN為超聲波液位測(cè)量裝置，AHP001LN為就地顯示的磁翻板液位計(jì)，兩個(gè)液位計(jì)測(cè)量同一液位。
在工作過(guò)程中遇到了001LN測(cè)量的液位值比實(shí)際設(shè)定的液位值要高10cm，在測(cè)量通道中水溫會(huì)低于罐中的水溫，水溫下降會(huì)導(dǎo)致水的密度上升，水的密度上升會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)相反的作用：
①測(cè)量通道中水位下降，001LN測(cè)量值偏低；
②001LN浮球有更多部分浮在水面上，造成測(cè)量值偏高。在本文中會(huì)對(duì)這一現(xiàn)象做出分析，并提出解決方案。
　
2 原因分析 
　　假設(shè)罐子的實(shí)際液位為h2，由于AHP001中為高溫高壓的水，在引出測(cè)量管線測(cè)液位的過(guò)程中，由于保溫套管或是其它方面的原因會(huì)造成001MN和001LN測(cè)量管中的水溫低于001BA中的水溫，由常識(shí)可知在壓力不變的情形下水的溫度反向作用于水的密度，在該問(wèn)題中就是由于測(cè)量端的水溫下降，測(cè)量裝置中水的液位由設(shè)定值h2降低為h1。在問(wèn)題分析中我們須做出一個(gè)假設(shè)，那就是測(cè)量裝置001MN和001LN中的水溫是一樣的，這樣可以保證兩個(gè)裝置的水位一致。AHP001MN測(cè)量到的水位為h1，低于設(shè)定值，此時(shí)水位控制系統(tǒng)開(kāi)始工作，將測(cè)量裝置中的水位提升到h2。
　　水位進(jìn)行調(diào)整時(shí)，將測(cè)量裝置中的水位調(diào)整到了h2，此時(shí)實(shí)際001BA中的水位為h3。設(shè)備正常工作時(shí)，在001BA中的水位究竟為多少是不可知的，我們只能假設(shè)AHP001MN測(cè)量設(shè)備非常先進(jìn)，它所測(cè)量的即為001BA中的實(shí)際液位，在測(cè)量通道的水位由于溫度下降而降低時(shí)，控制作用會(huì)增加001BA中的水，直達(dá)001MN測(cè)量的水位為設(shè)定值。而AHP001LN和AHO001MN兩個(gè)測(cè)量管道中的水位是一致的，因此不管測(cè)量管道中的溫度下降到什么程度，可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)測(cè)量通道的水位低于設(shè)定值，但經(jīng)過(guò)調(diào)整都會(huì)達(dá)到設(shè)定值的水位，因此測(cè)量通道的水位下降不會(huì)直接導(dǎo)致001LN液位測(cè)量值下降。
　　當(dāng)水溫下降，水的密度提高時(shí)會(huì)影響磁翻板液位計(jì)浮球在水中的位置，進(jìn)而影響到測(cè)量的水位。液位計(jì)的浮球是由三節(jié)空心不銹鋼圓筒構(gòu)成，其中**上面一節(jié)圓筒中線位置含有磁性材料，它帶動(dòng)外邊磁翻板動(dòng)作，產(chǎn)生液位指示信號(hào)[1]。假設(shè)每個(gè)浮球的中心部分近似為一段圓柱，浮球按照安裝方向豎直放置時(shí)，h1為頂部浮球中心點(diǎn)，h2為液面對(duì)應(yīng)高度，Δh為兩者相對(duì)高度（Δh=h2-h1），底部到h1高度對(duì)應(yīng)浮球的體積為V1，液面高度所對(duì)應(yīng)浮球的體積為V2，兩者的相對(duì)體積為ΔV（ΔV=V2-V1），假設(shè)液面所對(duì)應(yīng)的位置處于浮球圓柱部分，則有以下公式：
　　由于浮球是浮在液位中的，因此滿足阿基米德原理，即物體浸在液體中排開(kāi)液體的重力等于物體浸在液體中受到的浮力，滿足公式
　　當(dāng)浮球在頂端中線附近浮動(dòng)時(shí)，可將浮球近似為一個(gè)圓柱體，因此由公式
　　將公式進(jìn)一步簡(jiǎn)化，可得：
　　在公式中，Δh為實(shí)際液位偏離浮球頂端中線的距離，m為浮球的重量，r為浮球的半徑，ρ為實(shí)際液體的密度。
　　對(duì)以上參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)際結(jié)果如下所示：
　　在測(cè)量的過(guò)程中，由于工具所限，在質(zhì)量測(cè)量上可能會(huì)有一定的偏差，范圍在10g以內(nèi)，我們以10g的偏差對(duì)**終的結(jié)果影響如下：
　　當(dāng)m=850g，ρ=860kg/m3，時(shí)，計(jì)算所得Δh=-1.8cm；當(dāng)m=840g，ρ=860kg/m3時(shí)，計(jì)算所得Δh=-2.2cm，因此測(cè)量過(guò)程中浮球質(zhì)量的精度對(duì)實(shí)際液位測(cè)量不會(huì)很大。
　　由于本文將浮球近似為一個(gè)圓柱體，因此只有液面在浮球軸向一定范圍內(nèi)（設(shè)為L(zhǎng)）才有效，本模型才夠適用。
　　為了求出密度變化的允許范圍，利用公式可得，當(dāng)-≤Δh≤時(shí)，求得液體的密度取值范圍為710kg/m3≤ρ液≤944kg/m3。各個(gè)功能位置密度ρ與浮球高度Δh如表2所示，由公式可得液體密度與相對(duì)高度的關(guān)系，如圖1所示：
橫坐標(biāo)為液體的密度，縱坐標(biāo)為浮球的相對(duì)高度，由圖可知，液體的密度*大，磁翻板液位計(jì)浮球在液面以上的部位*多，測(cè)量獲得的液位值*大。
 
　　3 原因小結(jié) 
　?、?01MN測(cè)量管道的溫度低于001LN測(cè)量管道溫度，這樣可以會(huì)使001MN處液位低于001LN處，造成磁翻板液位計(jì)測(cè)量值偏高。
　?、?01LN測(cè)量管道溫度低，液體密度升高，導(dǎo)致磁翻板液位計(jì)測(cè)量值升高。
　　既然測(cè)量到的磁翻板液位計(jì)總是比設(shè)定值高，此時(shí)應(yīng)采取有效措施將該液位計(jì)的示數(shù)降下來(lái)，在這里選用的是**簡(jiǎn)單的方法——給浮球增加重量。
　　可采用兩個(gè)不銹鋼316L圓餅，直徑3cm，高度1cm，密度8.03g/cm3每個(gè)圓餅重量約55g，將這個(gè)不銹鋼圓餅焊接在浮球的底部可以增加浮球的重量。
　　假設(shè)液體的密度為860mg/m3，此時(shí)由公式可知相對(duì)高度Δh與浮球質(zhì)量的關(guān)系如公式所示：
由公式可知，在密度確定的情況下，浮球重量每增加55g，相對(duì)高度變化1.9cm，即觀測(cè)到的磁翻板液位計(jì)指示值下降1.9cm，該情形下假如要消除10cm的測(cè)量需要掛上5個(gè)不銹鋼圓餅，但是由于原模型有-≤Δh≤的限制，為了保證精度，Δh的取值應(yīng)小于4.7cm，液體的密度為860mg/m3，浮球默認(rèn)相對(duì)高度為-1.8cm，所以總共有6.5cm的裕度，可以掛3個(gè)不銹鋼圓餅，將測(cè)量指示值拉下來(lái)5.7cm。此時(shí)若掛上*4個(gè)不銹鋼圓餅，浮球的總質(zhì)量達(dá)到1060g，而浮球的總體積（含加上去的不銹鋼鐵餅體積）約為1280ml，在密度為860mg/m3的液體下，**浮力為1100g，在該情形下浮球基本上絕大部分浸在液體內(nèi)部，且一旦液體的密度稍作改變，浮球就有下沉的危險(xiǎn)，不適合做液位指示，倘若在磁翻板液位計(jì)浮球上加5個(gè)不銹鋼圓餅，浮球?qū)⒅苯映寥胍后w底部。
 
　　4 解決方案 
　　可以在浮球底部焊接不銹鋼鐵餅，增加浮球重量，使浮球更多部分浸在液體中，從而降低磁翻板液位計(jì)的指示值，但是不能過(guò)多地增加浮球的重量，因?yàn)橛锌赡軙?huì)造成浮球的重力大于浮力而導(dǎo)致其直接沉入液底。

1、液位計(jì)投用一段時(shí)間后，呈現(xiàn)浮子難以浮起且浮子挪動(dòng)不靈敏的狀況。這根本上是由于磁性浮子上沾有鐵屑或其他污物形成的?？上扰趴战橘|(zhì)，再取出浮子，消弭磁性浮子上沾有的鐵屑或其他污物即可。

 

2、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)校中偶然會(huì)發(fā)現(xiàn)浮子上下挪動(dòng)不夠靈敏。這大多是由于液位計(jì)裝置不當(dāng)惹起的，此時(shí)要留意上下法蘭的中心能否在一條線上，能否與程度面垂直。普通來(lái)說(shuō)，與程度面夾角zui好不小于87度，假如偏向較大，可能會(huì)影響浮子的順利挪動(dòng)。

 

3、選用本安型液位計(jì)時(shí)，特別要留意液位計(jì)與平安柵的阻抗能否匹配。

 

4、液位計(jì)調(diào)校正常，投用后發(fā)現(xiàn)浮子在某一位置呈現(xiàn)一段時(shí)間的“吸住”現(xiàn)象。這主要是液位計(jì) 穿過(guò)鋼制平臺(tái)裝置時(shí)，與鋼板間隔過(guò)近產(chǎn)生的。因而，穿過(guò)鋼制平臺(tái)裝置需求特別留意液位計(jì)連通管管壁與平臺(tái)切割邊線的間距。

 

5、液位計(jì)運(yùn)用過(guò)程中，假如輸出信號(hào)產(chǎn)生頻繁擾動(dòng)或有干擾脈沖，就要檢查信號(hào)電纜屏蔽層能否牢靠接地，工作接是電阻能否滿足請(qǐng)求。

 

6、液位計(jì)現(xiàn)場(chǎng)投用時(shí)，要特別留意應(yīng)先翻開(kāi)上部閘閥，后翻開(kāi)下部閘閥。這是由于液位計(jì)連通管的底部裝有維護(hù)浮子的止推彈簧，否則，大差壓的作用可能撞碎浮子招致液位計(jì)無(wú)法運(yùn)用。

 

 

7、液位計(jì)運(yùn)用時(shí)特別要留意，千萬(wàn)不要用強(qiáng)磁鐵在連通管外上下拉動(dòng)浮子停止檢查，否則會(huì)招致磁性浮子磁化而改動(dòng)極性，以至?xí)垢∽哟判韵魅?，致使難以正常工作。

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