磁翻柱液位计的现场校准方法详解

磁翻柱液位计的最大的特点就是其直观性，人们可以只凭借肉眼目测而无须借助其他手段就可以方便直观地观测到槽罐内的液位，并且现在的能够与磁翻柱配套的技术手段也更多，生产中一些超过2米以上的测量范围的数据往往不比差压变送器效果差，其在实际生产中的运用也越来越广泛，其作用也受到越来越多的人的重视。但是由于测量现场的条件是千差万别的，如何在不同的测量现场得到尽可能准确的数据，有许多的方面需要注意。本文以带电远传信号(4~20mA)的侧装式液位计为例探讨简单而有效的现场校准方法,以期能够达到在现场安装条件下测量整个系统的液位误差及其不确定度的目的,具有实际意义。

按照国家检定规程的描述,2m以下液位计需通过标准水箱装置进行检定,超过2m的还需用模拟法进行检定。但是,受大量程磁翻柱液位计本身尺寸的限制,超过2m的液位计在实验室的安装存在问题,而规程对模拟检定方法又未作具体说明。那么此类液位计能不能实现在线校准呢?归纳起来,需解决以下几个问题:

液位计测量的介质密度范围往往较宽,一般为0.8~1.2g/cm3,密度对液位计测量误差的影响如何进行修正;

现场储罐就如同一个黑匣子,如何确定液位参照点进行校准是一个关键的问题;

储液罐的安装不可能是绝对竖直的,那么如何选择测量标准器,怎么测,将会显得非常重要。

在介绍现场校准的具体步骤之前，我们来复习一下磁翻柱液位计的结构原理：磁翻柱液位计是根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时,液位计本体管中的磁性浮子也随之升降,浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器,驱动红、白翻柱翻转,从而实现液位清晰的指示。通过内置干簧管触点的开闭,实现电流或电压信号的传送。磁翻柱液位计在出厂时一般会通过模拟方法(此方法规程中未说明)进行调校,确保供货时与实际介质相匹配。

现场校准具体步骤包括:

首先是确定介质密度

介质密度可以用标准密度计测量,也可以根据用户提供的具体资料查取,介质密度需记录备案,确保介质密度能够符合液位计使用说明书的要求。虽然理论上介质密度对液位计的示值有影响,但是实际使用中液位计的零位和满度值都可以通过电位器直接调整过来。

其次确定参考零点

用游标卡尺测量连接管路内径D,在罐体上部确定一个标准液位的下尺点,如有条件,最好能够打磨成凹槽以免测深尺摆动,并作记号;

在罐内不带压力的状态下以手动方式往储罐内注水,当水位略高于液位计进水管时停止注水,打开下连接法兰口手动球阀E并松开罐体与被校液位计间的连接法兰F(不取下,使水流不过冲),直到管路中无涌动流时,关闭E,取下法兰,待罐内液体平稳时打开E,再待呈滴流状态,稳定1min(必要时可通过排水阀门排水,提高检测效率);

用测深钢卷尺测量从测点到水面间的距离ha,实际零位空高h0=ha-D/2,此状态即液位计测量零点

再次是各液位点的校准

装上法兰,关闭E,继续往罐内注水,至翻柱指示需校准液位的主刻度处,待水面稳定后测量输出电流Ii及水位空高hi,实际液位为:H0=h0-hi=ha-D/2-hi;
继续其他点的测量直到满量程。

第四是液位零点和满度的调校

在确定参考零点的同时,调整零点电位器,使得输出电信号显示为4mA;满度调整在标准液位的上限值进行,调增满量程电位器,使得输出电信号显示为20mA。下行程测量中若输出存在偏差,参照此方法进行调整。现场校准需要重复以上步骤三个回程的测量。

其他需要注意的问题及方法

现场校准所用的仪器简单实用,可操作性强,解决了大量程仪表实验室无法检测的难题,更具有实际价值。在不可直接接触液体介质的情况下,若罐体倾斜度微小、测点表面水平,也可用激光测距仪来代替测深钢卷尺,尽管如此,现场检测还具有一定的局限性,此方法不适用于带压容器或者易挥发介质的液位校准。