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关于磁翻板液位计的基本参数及工作原理

发布时间:2019-05-23   点击次数:

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。

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