淺析磁翻板液位計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的步驟如何

一、問(wèn)題的提出
按照國(guó)家檢定規(guī)程的描述，2m以下液位計(jì)需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)水箱裝置進(jìn)行檢定，超過(guò)2m的還需用模擬法進(jìn)行檢定。但是，受大量程磁翻板液位計(jì)本身尺寸的限制，超過(guò)2m的液位計(jì)在實(shí)驗(yàn)室的安裝存在問(wèn)題，而規(guī)程對(duì)模擬檢定方法又未作具體說(shuō)明。那么此類(lèi)液位計(jì)能不能實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)校準(zhǔn)呢?歸納起來(lái)，需解決以下幾個(gè)問(wèn)題：
(1)液位計(jì)測(cè)量的介質(zhì)密度范圍往往較寬，一般為0．8～1．2g／cm，密度對(duì)液位計(jì)測(cè)量誤差的影響如何進(jìn)行修正；
(2)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐就如同一個(gè)黑匣子，如何確定液位參照點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題；
(3)儲(chǔ)液罐的安裝不可能是絕對(duì)豎直的，那么如何選擇測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器，怎么測(cè)，將會(huì)顯得非常重要。
本文以帶電遠(yuǎn)傳信號(hào)(4-20mA)的側(cè)裝式液位計(jì)為例探討簡(jiǎn)單而有效的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法，以期能夠達(dá)到在現(xiàn)場(chǎng)安裝條件下測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的液位誤差及其不確定度的目的，具有實(shí)際意義。

二、結(jié)構(gòu)原理
磁翻板液位計(jì)是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過(guò)磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。通過(guò)內(nèi)置干簧管觸點(diǎn)的開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)電流或電壓信號(hào)的傳送。
磁翻板液位計(jì)在出廠時(shí)一般會(huì)通過(guò)模擬方法(此方法規(guī)程中未說(shuō)明)進(jìn)行調(diào)校，確保供貨時(shí)與實(shí)際介質(zhì)相匹配。
3、現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)具體步驟
以側(cè)裝式液位計(jì)為例，如圖1所示。

A為液位計(jì)零點(diǎn)刻線(xiàn)；B為液位計(jì)滿(mǎn)程刻線(xiàn)；C為罐體上連接管法蘭口或預(yù)留口；D為液位變送器；E為下連接法蘭口手動(dòng)球閥；F為槽罐與液位計(jì)連接法蘭；a為下管口水準(zhǔn)線(xiàn)；b為液位零點(diǎn)水準(zhǔn)線(xiàn)；c為實(shí)測(cè)水位線(xiàn)
圖1現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)管路連接及測(cè)試的基本原理圖
(1)確定介質(zhì)密度
介質(zhì)密度可以用標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)測(cè)量，也可以根據(jù)用戶(hù)提供的具體資料查取，介質(zhì)密度需記錄備案，確保介質(zhì)密度能夠符合液位計(jì)使用說(shuō)明書(shū)的要求。
雖然理論上介質(zhì)密度對(duì)液位計(jì)的示值有影響，但是實(shí)際使用中液位計(jì)的零位和滿(mǎn)度值都可以通過(guò)電位器直接調(diào)整過(guò)來(lái)。
(2)確定參考零點(diǎn)
a)用游標(biāo)卡尺測(cè)量連接管路內(nèi)徑D，在罐體上部確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)液位的下尺點(diǎn)，如有條件，最好能夠打磨成凹槽以免測(cè)深尺擺動(dòng)，并作記號(hào)；
b)在罐內(nèi)不帶壓力的狀態(tài)下以手動(dòng)方式往儲(chǔ)罐內(nèi)注水，當(dāng)水位略高于液位計(jì)進(jìn)水管時(shí)停止注水，打開(kāi)下連接法蘭口手動(dòng)球閥E并松開(kāi)罐體與被校液位計(jì)問(wèn)的連接法蘭F(不取下，使水流不過(guò)沖)，直到管路中無(wú)涌動(dòng)流時(shí)，關(guān)閉E，取下法蘭，待罐內(nèi)液體平穩(wěn)時(shí)打開(kāi)E，再待呈滴流狀態(tài)，穩(wěn)定1min(必要時(shí)可通過(guò)排水閥門(mén)排水，提高檢測(cè)效率)；
c)用測(cè)深鋼卷尺測(cè)量從測(cè)點(diǎn)到水面間的距離h，實(shí)際零位空高h(yuǎn)。=h-D/2，此狀態(tài)即液位計(jì)測(cè)量零點(diǎn)。
(3)各液位點(diǎn)的校準(zhǔn)
a)裝上法蘭，關(guān)閉E，繼續(xù)往罐內(nèi)注水，至翻板指示需校準(zhǔn)液位的主刻度處，待水面穩(wěn)定后測(cè)量輸出電流及水位空高h(yuǎn)，實(shí)際液位為：tto=h。-h=h-D/2-h；
b)繼續(xù)其他點(diǎn)的測(cè)量直到滿(mǎn)量程。
(4)液位零點(diǎn)和滿(mǎn)度的調(diào)校
在確定參考零點(diǎn)的同時(shí)，調(diào)整零點(diǎn)電位器，使得輸出電信號(hào)顯示為4mA；滿(mǎn)度調(diào)整在標(biāo)準(zhǔn)液位的上限值進(jìn)行，調(diào)增滿(mǎn)量程電位器，使得輸出電信號(hào)顯示為20mA。下行程測(cè)量中若輸出存在偏差，參照此方法進(jìn)行調(diào)整。
現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)需要重復(fù)以上步驟三個(gè)回程的測(cè)量。

現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)所用的儀器簡(jiǎn)單實(shí)用，可操作性強(qiáng)，解決了大量程儀表實(shí)驗(yàn)室無(wú)法檢測(cè)的難題，更具有實(shí)際價(jià)值。在不可直接接觸液體介質(zhì)的情況下，若罐體傾斜度微小、測(cè)點(diǎn)表面水平，也可用激光測(cè)距儀來(lái)代替測(cè)深鋼卷尺，盡管如此，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)還具有一定的局限性，此方法不適用于帶壓容器或者易揮發(fā)介質(zhì)的液位校準(zhǔn)。