摘要：介紹一種新型、優(yōu)良、價(jià)廉的液位測量儀表的工作原理、技術(shù)參數(shù)和調(diào)校方法 ,并與常見的液位測量儀表進(jìn)行性價(jià)比較。

1、前言

2004年度硝區(qū)大修時(shí)，冷凍工段1#氨蒸發(fā)器新裝了一臺帶遠(yuǎn)傳輸出的磁翻板液位計(jì)。就地指示儀表型號為U HS—A，是常見的磁翻板式液位計(jì)，直觀，醒目，有利于工藝人員讀數(shù)。遠(yuǎn)傳變送器型號為LB，其原理和結(jié)構(gòu)均新穎、簡單而可靠。儀表投運(yùn)一個(gè)多月，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，取得非常滿意的效果。

2、技術(shù)參數(shù)

液位計(jì)遠(yuǎn)傳變送器的技術(shù)參數(shù)如下：

測量原理：干簧管—電阻鏈—磁藕式

測量范圍：300～8000mm

準(zhǔn)確度：±10mm

回差：±10mm

輸出信號：4～20 mA D、C(二線制)

負(fù)載能力：600Ω 功耗＜1.0W

環(huán)境溫度：-40～+80℃

防護(hù)等級：IEC IP65

電源電壓：14～40V D.C

遠(yuǎn)傳距離：max 10 km

電纜接頭：防水型 M16×1.5 內(nèi)螺紋；隔爆型 M20×1.5 內(nèi)螺紋

防爆等級：本安型 ib ⅡBT4(須與齊納安全柵配合使用)

隔爆型：d ⅡBT4

3、液位變送器工作原理

LB型液位變送器由液位傳感器和轉(zhuǎn)換模塊組成。

液位傳感器是由一組干簧和電阻鏈構(gòu)成。干簧管J和電阻R的電氣連接如圖1。

干簧管和電阻每隔20mm一組，等距離地安裝在一根不銹鋼管內(nèi)。全部電阻的阻值均是相同的，即：R1=R2=R3=…=Rn。電阻的數(shù)量由液位測量范圍(即標(biāo)尺的長度)來決定。例如測量范圍為1200mm時(shí)，則R阻的個(gè)數(shù)n為n=1200÷20=60(個(gè))

液位傳感器與磁翻板液位計(jì)并列安裝在浮筒一側(cè)，同處于磁性浮子的磁藕系統(tǒng)中。當(dāng)磁性浮子隨液位上下移動時(shí)，對應(yīng)高度的干簧管受磁場作用而吸合使電阻鏈的阻值，即圖1的a ,b點(diǎn)呈現(xiàn)的阻值Rab發(fā)生變化。例如當(dāng)液位處于*低位置J0吸合，全部電阻被J0短路，Rab為0；當(dāng)液位為*高位置，Jn吸合，Rab為n個(gè)電阻串聯(lián)的總和。亦即：液位為0%時(shí)，Rab=0，液位為100%時(shí)，Rab為*大。

轉(zhuǎn)換模塊實(shí)際上是一個(gè)簡單的測量電阻值的電路，由Ω/V(電阻/電壓)轉(zhuǎn)換電路、V/I(電壓/電流)轉(zhuǎn)換電路和零位、量程調(diào)整電路構(gòu)成。框圖如圖2所示。

來自液位傳感器的對應(yīng)液位高度的電阻信號，進(jìn)入圖2所示的a，b端，經(jīng)處理后*終輸出4～20mA DC標(biāo)準(zhǔn)信號。

4、調(diào)校

調(diào)校工作非常簡單。

由于傳感器與磁翻板液位計(jì)處于同一磁藕系統(tǒng)中，且測量范圍是一致的，因此可利用磁翻板液位計(jì)的標(biāo)尺刻度進(jìn)行調(diào)校。調(diào)校時(shí)，只需用一塊磁鋼，靠近標(biāo)尺上待校點(diǎn)的位置，再調(diào)整轉(zhuǎn)換模塊的輸出，使之對應(yīng)即可。當(dāng)磁鋼靠近標(biāo)尺0mm刻度時(shí)，調(diào)整“零位”電阻，使輸出為4mA，再把磁鋼靠近標(biāo)尺的100%位置處，調(diào)整“量程”電阻，使輸出為20mA。如此反復(fù)調(diào)整三次，調(diào)校工作即告完成。

5、與常用液位計(jì)比較

測液位的方法和測液位的儀表類型很多，在此僅與常見的，用得*為廣泛的靜壓法液位測量儀表進(jìn)行比較。

5.1誤差

使用差壓變送器利用靜壓原理測液位，要考慮被測介質(zhì)的密度和氣相的負(fù)遷移問題。當(dāng)實(shí)際工況使介質(zhì)處于臨界沸騰狀態(tài)，其密度是一個(gè)變數(shù)；或當(dāng)幾種成份構(gòu)成的混合液其濃度發(fā)生變化，密度也會隨之改變；未使用負(fù)遷移時(shí)，氣相引壓管內(nèi)積液，或采用了負(fù)遷移，而積液筒內(nèi)液體蒸發(fā)或流失時(shí)，都會出現(xiàn)誤差。這些誤差的出現(xiàn)在時(shí)間上是不可預(yù)知的，在數(shù)值上是不固定的，有時(shí)誤差的百分?jǐn)?shù)可大到2位數(shù)以上。

而LB液位變送器測液位，不受介質(zhì)密度的影響，不存在負(fù)遷移問題，誤差固定為±10mm，對于小量程的液位測量系統(tǒng)(如0～500mm范圍)來說雖稍大，約±2 %，但其誤差卻是固定不變的。而對于大范圍的液位測量，其誤差則很小，例如對于0～2m，其誤差僅±0.5%。

5.2工作量

一個(gè)磁翻板液位計(jì)和一臺差壓變送器安裝要4個(gè)法蘭，而這套系統(tǒng)僅要2個(gè)法蘭，同時(shí)少在設(shè)備上開孔，對設(shè)備是有益的。同時(shí)清除因磁翻板液位計(jì)和差壓變送器取源位置不一致，造成2種液位計(jì)的液位百分讀數(shù)不一致給工藝人員帶來的不便。調(diào)校與日常維護(hù)簡便。

5.3價(jià)格

LB遠(yuǎn)傳變送器和U HS—A磁翻板液位計(jì)不到8000元，而單是一臺中等質(zhì)量的EJA—118雙法蘭變送器就高達(dá)15000元。

6、結(jié)語

化工過程裝置中靜設(shè)備的液位測量系統(tǒng)很多，這套液位測量系統(tǒng)可廣泛地大量推廣應(yīng)用。