磁翻板液位計(jì)測(cè)量結(jié)果偏大情況原因分析和解決方法
磁翻板液位計(jì)又被稱為磁性浮子液位計(jì)，這是一種在各類液位測(cè)量應(yīng)用中很常見(jiàn)液位計(jì)，浮子式磁翻板液位計(jì)的特點(diǎn)測(cè)量直接，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，怎樣找到有效解決此類的問(wèn)題的辦法，本文就是針對(duì)磁翻板液位計(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為當(dāng)場(chǎng)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浮球有更多片面浮在水面上，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)題分析中我們必須做出一個(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。裝備正常工作時(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)量裝備非常*，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，水的密度進(jìn)步時(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)空心不銹鋼圓筒組成，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)浮球的中心片面近似為一段圓柱，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為兩者比較高度（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v2，兩者的比較體積為δv（δv=v2-v1），假設(shè)液面所對(duì)應(yīng)的位置處于浮球圓柱片面，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)較所得δh=-1.8cm；當(dāng)m=840g，ρ=860kg/m3時(shí)，計(jì)較所得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）才有效，本模型才夠適用。
為了求出密度變化的允許范圍，行使公式可得，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比較高度的關(guān)系，如圖1所示：
橫坐標(biāo)為液體的密度，縱坐標(biāo)為浮球的比較高度，由圖可知，液體的密度越大，磁翻板液位計(jì)浮球在液面以上的部位越多，測(cè)量得到的液位值越大。
3、原因小結(jié)
①001mn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。
②001ln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)由公式可知比較高度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，比較高度變化1.9cm，即觀測(cè)到的磁翻板液位計(jì)指示值下降1.9cm，該情形下假設(shè)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)比較高度為-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)若掛上第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，***大浮力為1100g，在該情形下浮球基本上絕大片面浸在液體里面，且一旦液體的密度稍作改變，浮球就有下沉的兇險(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，使浮球更多片面浸在液體中，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。
推力球軸承滾珠的生產(chǎn)工藝是什么？
給煤機(jī)的密封空氣系統(tǒng)
CD系列安沃馳AVENTICS換向閥產(chǎn)品特點(diǎn)
0100RN006BN/HC賀德克HYDAC濾芯用規(guī)格尺寸
大力發(fā)展液壓閘式剪板機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)床行業(yè)的影響
磁翻板液位計(jì)測(cè)量結(jié)果偏大情況原因分析和解決方法
二手年產(chǎn)3萬(wàn)噸肥料生產(chǎn)線 使用方式
HT鋼制拖鏈的分型及特點(diǎn)
株洲市XMB-001氧氣分析儀生產(chǎn)商
高精度低溫恒溫槽小故障處理方式
永磁變頻空壓機(jī)的性能
電動(dòng)加熱攪拌罐之結(jié)構(gòu)性能及其特點(diǎn)
FQ41F46放料襯氟球閥
如何選擇脫泡離心機(jī)
機(jī)械手是怎樣構(gòu)成的？
SMC電氣比例閥使用說(shuō)明
純水處理工藝（下）
什么是金屬激光切割機(jī)?
工程機(jī)械柴油箱的日常維護(hù)保養(yǎng)
對(duì)于CQB磁力泵的優(yōu)缺點(diǎn)，你知道多少？
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為當(dāng)場(chǎng)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浮球有更多片面浮在水面上，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)題分析中我們必須做出一個(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。裝備正常工作時(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)量裝備非常*，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，水的密度進(jìn)步時(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)空心不銹鋼圓筒組成，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)浮球的中心片面近似為一段圓柱，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為兩者比較高度（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v2，兩者的比較體積為δv（δv=v2-v1），假設(shè)液面所對(duì)應(yīng)的位置處于浮球圓柱片面，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)較所得δh=-1.8cm；當(dāng)m=840g，ρ=860kg/m3時(shí)，計(jì)較所得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）才有效，本模型才夠適用。
為了求出密度變化的允許范圍，行使公式可得，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比較高度的關(guān)系，如圖1所示：
橫坐標(biāo)為液體的密度，縱坐標(biāo)為浮球的比較高度，由圖可知，液體的密度越大，磁翻板液位計(jì)浮球在液面以上的部位越多，測(cè)量得到的液位值越大。
3、原因小結(jié)
①001mn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。
②001ln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)由公式可知比較高度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，比較高度變化1.9cm，即觀測(cè)到的磁翻板液位計(jì)指示值下降1.9cm，該情形下假設(shè)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)比較高度為-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)若掛上第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，***大浮力為1100g，在該情形下浮球基本上絕大片面浸在液體里面，且一旦液體的密度稍作改變，浮球就有下沉的兇險(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，使浮球更多片面浸在液體中，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。
推力球軸承滾珠的生產(chǎn)工藝是什么？
給煤機(jī)的密封空氣系統(tǒng)
CD系列安沃馳AVENTICS換向閥產(chǎn)品特點(diǎn)
0100RN006BN/HC賀德克HYDAC濾芯用規(guī)格尺寸
大力發(fā)展液壓閘式剪板機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)床行業(yè)的影響
磁翻板液位計(jì)測(cè)量結(jié)果偏大情況原因分析和解決方法
二手年產(chǎn)3萬(wàn)噸肥料生產(chǎn)線 使用方式
HT鋼制拖鏈的分型及特點(diǎn)
株洲市XMB-001氧氣分析儀生產(chǎn)商
高精度低溫恒溫槽小故障處理方式
永磁變頻空壓機(jī)的性能
電動(dòng)加熱攪拌罐之結(jié)構(gòu)性能及其特點(diǎn)
FQ41F46放料襯氟球閥
如何選擇脫泡離心機(jī)
機(jī)械手是怎樣構(gòu)成的？
SMC電氣比例閥使用說(shuō)明
純水處理工藝（下）
什么是金屬激光切割機(jī)?
工程機(jī)械柴油箱的日常維護(hù)保養(yǎng)
對(duì)于CQB磁力泵的優(yōu)缺點(diǎn)，你知道多少？