摘要：介绍一种新型、优良、价廉的液位测量仪表的工作原理、技术参数和调校方法 ,并与常见的液位测量仪表进行性价比较。

1、前言

2004年度硝区大修时，冷冻工段1#氨蒸发器新装了一台带远传输出的磁翻板液位计。就地指示仪表型号为U HS—A，是常见的磁翻板式液位计，直观，醒目，有利于工艺人员读数。远传变送器型号为LB，其原理和结构均新颖、简单而可靠。仪表投运一个多月，运行稳定、可靠，取得非常满意的效果。

2、技术参数

液位计远传变送器的技术参数如下：

测量原理：干簧管—电阻链—磁藕式

测量范围：300～8000mm

准确度：±10mm

回差：±10mm

输出信号：4～20 mA D、C(二线制)

负载能力：600Ω 功耗＜1.0W

环境温度：-40～+80℃

防护等级：IEC IP65

电源电压：14～40V D.C

远传距离：max 10 km

电缆接头：防水型 M16×1.5 内螺纹；隔爆型 M20×1.5 内螺纹

防爆等级：本安型 ib ⅡBT4(须与齐纳安全栅配合使用)

隔爆型：d ⅡBT4

3、液位变送器工作原理

LB型液位变送器由液位传感器和转换模块组成。

液位传感器是由一组干簧和电阻链构成。干簧管J和电阻R的电气连接如图1。

干簧管和电阻每隔20mm一组，等距离地安装在一根不锈钢管内。全部电阻的阻值均是相同的，即：R1=R2=R3=…=Rn。电阻的数量由液位测量范围(即标尺的长度)来决定。例如测量范围为1200mm时，则R阻的个数n为n=1200÷20=60(个)

液位传感器与磁翻板液位计并列安装在浮筒一侧，同处于磁性浮子的磁藕系统中。当磁性浮子随液位上下移动时，对应高度的干簧管受磁场作用而吸合使电阻链的阻值，即图1的a ,b点呈现的阻值Rab发生变化。例如当液位处于最低位置J0吸合，全部电阻被J0短路，Rab为0；当液位为最高位置，Jn吸合，Rab为n个电阻串联的总和。亦即：液位为0%时，Rab=0，液位为100%时，Rab为最大。

转换模块实际上是一个简单的测量电阻值的电路，由Ω/V(电阻/电压)转换电路、V/I(电压/电流)转换电路和零位、量程调整电路构成。框图如图2所示。

来自液位传感器的对应液位高度的电阻信号，进入图2所示的a，b端，经处理后最终输出4～20mA DC标准信号。

4、调校

调校工作非常简单。

由于传感器与磁翻板液位计处于同一磁藕系统中，且测量范围是一致的，因此可利用磁翻板液位计的标尺刻度进行调校。调校时，只需用一块磁钢，靠近标尺上待校点的位置，再调整转换模块的输出，使之对应即可。当磁钢靠近标尺0mm刻度时，调整“零位”电阻，使输出为4mA，再把磁钢靠近标尺的100%位置处，调整“量程”电阻，使输出为20mA。如此反复调整三次，调校工作即告完成。

5、与常用液位计比较

测液位的方法和测液位的仪表类型很多，在此仅与常见的，用得最为广泛的静压法液位测量仪表进行比较。

5.1误差

使用差压变送器利用静压原理测液位，要考虑被测介质的密度和气相的负迁移问题。当实际工况使介质处于临界沸腾状态，其密度是一个变数；或当几种成份构成的混合液其浓度发生变化，密度也会随之改变；未使用负迁移时，气相引压管内积液，或采用了负迁移，而积液筒内液体蒸发或流失时，都会出现误差。这些误差的出现在时间上是不可预知的，在数值上是不固定的，有时误差的百分数可大到2位数以上。

而LB液位变送器测液位，不受介质密度的影响，不存在负迁移问题，误差固定为±10mm，对于小量程的液位测量系统(如0～500mm范围)来说虽稍大，约±2 %，但其误差却是固定不变的。而对于大范围的液位测量，其误差则很小，例如对于0～2m，其误差仅±0.5%。

5.2工作量

一个磁翻板液位计和一台差压变送器安装要4个法兰，而这套系统仅要2个法兰，同时少在设备上开孔，对设备是有益的。同时清除因磁翻板液位计和差压变送器取源位置不一致，造成2种液位计的液位百分读数不一致给工艺人员带来的不便。调校与日常维护简便。

5.3价格

LB远传变送器和U HS—A磁翻板液位计不到8000元，而单是一台中等质量的EJA—118双法兰变送器就高达15000元。

6、结语

化工过程装置中静设备的液位测量系统很多，这套液位测量系统可广泛地大量推广应用。