淺析磁翻板液位計進行現(xiàn)場校準的步驟如何

一、問題的提出
按照國家檢定規(guī)程的描述，2m以下液位計需通過標準水箱裝置進行檢定，超過2m的還需用模擬法進行檢定。但是，受大量程磁翻板液位計本身尺寸的限制，超過2m的液位計在實驗室的安裝存在問題，而規(guī)程對模擬檢定方法又未作具體說明。那么此類液位計能不能實現(xiàn)在線校準呢?歸納起來，需解決以下幾個問題：
(1)液位計測量的介質密度范圍往往較寬，一般為0．8～1．2g／cm，密度對液位計測量誤差的影響如何進行修正；
(2)現(xiàn)場儲罐就如同一個黑匣子，如何確定液位參照點進行校準是一個關鍵的問題；
(3)儲液罐的安裝不可能是絕對豎直的，那么如何選擇測量標準器，怎么測，將會顯得非常重要。
本文以帶電遠傳信號(4-20mA)的側裝式液位計為例探討簡單而有效的現(xiàn)場校準方法，以期能夠達到在現(xiàn)場安裝條件下測量整個系統(tǒng)的液位誤差及其不確定度的目的，具有實際意義。

二、結構原理
磁翻板液位計是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅動紅、白翻柱翻轉，從而實現(xiàn)液位清晰的指示。通過內置干簧管觸點的開閉，實現(xiàn)電流或電壓信號的傳送。
磁翻板液位計在出廠時一般會通過模擬方法(此方法規(guī)程中未說明)進行調校，確保供貨時與實際介質相匹配。
3、現(xiàn)場校準具體步驟
以側裝式液位計為例，如圖1所示。

A為液位計零點刻線；B為液位計滿程刻線；C為罐體上連接管法蘭口或預留口；D為液位變送器；E為下連接法蘭口手動球閥；F為槽罐與液位計連接法蘭；a為下管口水準線；b為液位零點水準線；c為實測水位線
圖1現(xiàn)場校準管路連接及測試的基本原理圖
(1)確定介質密度
介質密度可以用標準密度計測量，也可以根據(jù)用戶提供的具體資料查取，介質密度需記錄備案，確保介質密度能夠符合液位計使用說明書的要求。
雖然理論上介質密度對液位計的示值有影響，但是實際使用中液位計的零位和滿度值都可以通過電位器直接調整過來。
(2)確定參考零點
a)用游標卡尺測量連接管路內徑D，在罐體上部確定一個標準液位的下尺點，如有條件，最好能夠打磨成凹槽以免測深尺擺動，并作記號；
b)在罐內不帶壓力的狀態(tài)下以手動方式往儲罐內注水，當水位略高于液位計進水管時停止注水，打開下連接法蘭口手動球閥E并松開罐體與被校液位計問的連接法蘭F(不取下，使水流不過沖)，直到管路中無涌動流時，關閉E，取下法蘭，待罐內液體平穩(wěn)時打開E，再待呈滴流狀態(tài)，穩(wěn)定1min(必要時可通過排水閥門排水，提高檢測效率)；
c)用測深鋼卷尺測量從測點到水面間的距離h，實際零位空高h。=h-D/2，此狀態(tài)即液位計測量零點。
(3)各液位點的校準
a)裝上法蘭，關閉E，繼續(xù)往罐內注水，至翻板指示需校準液位的主刻度處，待水面穩(wěn)定后測量輸出電流及水位空高h，實際液位為：tto=h。-h=h-D/2-h；
b)繼續(xù)其他點的測量直到滿量程。
(4)液位零點和滿度的調校
在確定參考零點的同時，調整零點電位器，使得輸出電信號顯示為4mA；滿度調整在標準液位的上限值進行，調增滿量程電位器，使得輸出電信號顯示為20mA。下行程測量中若輸出存在偏差，參照此方法進行調整。
現(xiàn)場校準需要重復以上步驟三個回程的測量。

現(xiàn)場校準所用的儀器簡單實用，可操作性強，解決了大量程儀表實驗室無法檢測的難題，更具有實際價值。在不可直接接觸液體介質的情況下，若罐體傾斜度微小、測點表面水平，也可用激光測距儀來代替測深鋼卷尺，盡管如此，現(xiàn)場檢測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)介質的液位校準。