常见的磁翻板液位计可分为:带有钢丝绳(或饲借)的浮子式液伦计,带杠杆的浮于式液位计和依靠浮子电磁性能传递信号的液位计。
1.带有钢坤绳(钢带)的磁翻板液位计
目前,大型贮罐多使用这类液位检测仪表。浮子重锤液位计,液伍的高低通过连接浮于的钢丝绢传递给平衡重锤,内它的位置高低显示出相应的掖值。这种液依计测量的精度不够高,信号不能远传。为此格浮子重锤液位计加以改进,成为浮子钢带液位计。
UHZ系列浮于液位计由传感器和显示变送器组成。传感器安装在罐顶上,从传感器顶邦伸出一根测量钢带,钢带的端部吊有浮子,当浮子在全量程范围内上下移动变化时,钢得对浮子的扒力基本不变。浮子的自重大于钢带的拉力,浮子部分浸入液体中。由于拉力个变,所以浮子浸入液体的深度不变,因而可以认为,俘子与液位严格同步运动,扣除一固定初值后,浮子的位置就代表了液位。
2.带杠杆的磁翻板液位计
对于粘度比较大的液体介质的液位测量,如炼油厂的减压塔底部液面测量,一般可采用带杠杆的磁翻板液位仪表。这仲仪表由于机械杠杆臂长度的限制,所以量程通常较小。常用于液位控制系统中的液位高度变化量的检测。
磁翻板液位计分内浮球式和外浮球式两种。浮球内钢或不锈钢制成。浮球通过连杆与转动铀连接。转动轴的另一端与密器外侧的杠杆相连接,并在杠杆上加平衡物组成以转动轴为支点的杠杆系统。—般设计要求在浮球一半浸没在掖面时实现系统的力距平衡。如果在转动轴的外端安装指针或信号转换器,就可方便地进行就地液伎指示、控制。
磁翻板液位计主要工作原理由两部份组成,一个是阿基米德的浮力原理,一个是磁耦合原理,两种工作原理都简单明子,浮力原理我们在初中的物理课本中就学过。
磁耦合原理简单来说就是带磁性的金属或物质之间通过磁力相互感应的一种状态。
磁翻板液位计出现的问题与修复方法
该磁翻板液位计在安装投运前3年,使用状况较好,指示准确清晰,稳定了化产品的生六运行3年后,经常发生指示不准确,指示管翻转不灵敏,影响了化产工艺的产品质量和安全生八如果更新一台需花费1万多元,增加生产成本为节省设备投资降低生产成本,根据该设备原理制定了修理技术方案和措施经过对该设备解体检查分析,认为造成上述故障的主要原因是由于使用时间较长,磁翻板液位计浮子内磁钢的磁性强度减弧因浮子外壳为0.75mm不锈钢薄板焊接制成,为了检验磁钢强度,将浮子外壳用钢锯割开,取出磁钢,经测量磁性强度为4600高斯,而正常应达到5500高斯以上磁性强度降低是造成液位计测量故障的主要原因,翻转管内灰尘较多是故障的次要原因。
在查明故障原因的基础上,为此台磁翻板液位计定做了磁性强度为5600高斯的磁钢,重新装人浮子内,将外壳重新焊好,又把磁管内灰尘清洗干净,现场实验证明,效果良好,满足了生产要求修复一台液位计的费用为180元,每台节省采购费1万多元,济钢焦化厂在用该型号磁翻板液位计4台,按此计算,将为企业节约近5万元投资。
磁翻板液位计的磁耦合部件是内嵌磁钢的浮子和带磁力面板翻柱或翻板构成的系统,浮子作为感知液位的部件,其内部嵌有6~10个数量不等的圆柱形磁钢,或者由两块磁铁采用背靠背的方式组合在一起,因而在浮子圆周表面形成磁场,且磁场半径扩展性好,磁性作用距离远,一般要求能达到20~30mm,使浮子的磁力耦合作用到显示面板内的磁性翻片。
由磁翻片组成的磁翻片磁系统:每个翻片的尺寸、质量大小相等,内部放置一个磁柱,磁柱的磁极呈N-S规律互相自锁吸合,在没有外部磁场作用时,翻片互相吸合连成一个整体。
当浮子随着液位升降,浮子的磁场作用力使翻片翻转。由于翻片的磁性较弱,且质量较轻,在浮子磁场的作用下,离浮子定向磁场最近的翻片会偏转一个角度,处于水平状态,这个翻片所处的高度就是液位高度。
磁翻板液位计广泛用于电力、石油、化工、冶金、环保、船舶、建筑、食品等行业生产过程中的液位测量与控制。产品根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成,指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度,从而实现液位清晰的指示。
磁翻板液位计信号输出原理:
首先让我们来了解一下磁翻板液位计的结构:每一台磁翻板液位计都有一个容纳浮球的腔体,称为主体管或外壳,它通过法兰或其他接口与容器组成一个连通器;这样它腔体内的液面与容器内的液面是相同高度的,所以腔体内的浮球会随着容器内液面的升降而升降;在腔体的外面装了一个翻柱显示器,因为我们在制造浮球时在浮球沉入液体与浮出部分的交界处安装了磁钢,它与浮球随液面升降时,它的磁性透过外壳传递给翻柱显示器,推动磁翻柱翻转180°;由于磁翻柱是有红、白两个半圆柱合成的圆柱体,所以翻转180°后朝向翻柱显示器外的会改变颜色,两色交界处即是液面的高度。
而带有远传变送器的磁翻板液位计,在其变送器部分及电气部分的工作原理是利用磁性浮子作用在磁簧开关导致连入回路的电阻数目的变化,进而使得传感器部分可以发生与液位变化相对应的电阻信号。通过信号转化器,就可以把电阻信号转化成4~20mA的电流信号。磁翻板液位计的电子元件几乎没有电容器、电感等储能元器件。可以叠加通讯协议,也可以使用总线通讯。
为了扩大磁翻板液位计的使用范围,还可以根据相关标准及要求增加液位变送装置,以输出多种电信号。其中,4~20mA电流信号是比较常用的一种。比如:在监测液位的同时磁控开关信号可用于对液位进行控制或报警;在翻柱液位计的基础上增加了4~20mA变送传感器,在现场监测液位的同时,将液位的变化通过变送传感器、线缆及仪表传到控制室,实现远程监测和控制,这个就是磁翻板液位计现实远传信号输出的原理及过程。
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