液面型液位計的檢定方法探討
一.液位計的安裝要求
1.1 液位計數據參數的核實
液位計安裝前必須與數據表(設計要求)核實各項參數。主要的檢查項目包括:位號、量程、準確度等級、被測介質密度、輸出信號類型(石油工業(yè)中大多為4~20mA輸出,本文僅以此輸出信號為例)、被測介質的溫度和壓力等。
1.2傳感器零位的位置確定
石油工業(yè)中的液位計量程的確定是以罐體底部為基準來確定的,如200~1200mm。這里的200mm是指液位計外筒與罐體連接的下法蘭(以下簡稱下法蘭,液位計外筒與罐體連接的上法蘭簡稱上法蘭)水平中心線距離罐底的距離。當我們將安裝后必須檢查傳感器零位是否距離罐底部200mm,即零位應與下法蘭中心在同一水平線上。這一點非常重要。
1.3 變送器測量范圍的確定
變送器的測量范圍即內部參數的數值。變送器的測量范圍下限一般為0mm,上限為液位計上下兩法蘭之間的距離。如液位計量程為200~1200mm,那么變送器的測量范圍應設定下限LRV為Omm,上限URV為1000mm。這里大家應注意變送器的測量范圍與液位計量程不是一個概念。如變送器帶液晶顯示,當液位到達下法蘭時,我們如何使液晶顯示為200mm輸出為4mA呢?大多數廠家在菜單里都有此功能,以DSYW1803生產的液位計為例,其菜單里有液位計偏移量的設定,我們可以將此數值改為200。如果此項小數點前只有兩位,那么可以先將單位改成cm,將液位計偏移量改為20,然后再將單位改成mm即可。
1.4 浮球磁性點位置的確認
浮球磁性點位置的確認非常重要,對于檢定工作也非常關鍵,目前也沒有相關文獻提出非常好的辦法。為此這里提出幾個方法與各位共同探討。
方法一:由于浮球在工作時一直浮在介質中上下運動,根據阿基米德定律,可以用電子秤測量得到浮子質量,接下來對浮球排開介質的體積V建立數學模型。用游標卡尺測量出球半徑,即可求出為浮球磁性點到浮球底部的實際高度h。由于浮球上是一圈磁性帶,很難測出其磁性點?梢愿鶕䦶S家給出的數據h’來與h比較,那么就會得到一個差值△h。這個值我們作為修正的一個分量。
方法二:由于我們的石油工業(yè)中用到的液位計其測量的介質密度一般在(0.8~1.0)×103kg/m3范圍內,因此我們可以用0.8×103kg/m3密度的酒{**}來配制合適密度的混合溶液:溶液配比完成后,為了驗證混合溶液是否為我們需要的密度的液體,可用相應準確度等級的密度計進行驗證。然后將浮球放入盛有標準液體的量筒中,實驗得出矗。理論上磁性點應該與液面重合,實際有可能存在差異,因此需要進行修正差值△h。
1.5 浮球安裝就位
傳感器、變送器、浮球等原件確認完成后,將浮球裝入液位計外筒。由于浮球與被測介質密度的差異而產生的高差修正,這里介紹兩個方法:方法一:將變送器的量程由原來的LRV、uRV改為LRV+△h、URV+△h。將偏移量減去△h即可。方法二:將傳感器上移△h。方法一較方法二,簡單方便,工作量小。
二.檢定實例
現有一浮球液位計被測介質密度為O.85×103kg/m3,輸出信號為4~20mA。測量范圍200~1200mm,準確度等級0.25級。廠家提供的h’為172mm。檢定如下:
2.1 核對儀表信息參數無誤。
2.2 將傳感器零點與下法蘭中心線對齊。
2.3 用酒{**}和水配制好0.85×103kg/m3密度的標準液體。根據廠家提供的h’在浮球上標注出其位置,然后用游標卡尺向浮子底部標注出刻度,便于讀數。把浮球放入配制好的標準液體中讀出h為170mm,那么△h為2mm。
2.4 變送器量程設置。4mA輸出點,LRV=2mm;20mA輸出點,URV=1200一200+2=1002mm。
2.5 安裝好浮球。
2.6 用配置好的0.85×103kg/m3密度的標準液體進行檢定。檢定點分5點:200,450,700,950,1200mm。輸出分別為4,8,12,16,20mA。誤差不超過±0.04mA為合格。過±0.04mA為合格。
2.7 也可以用潔凈的水作為檢定介質。但是需要知道由于水的密度與被測介質的密度差引起的高差。具體做法是將浮球放入盛有潔凈水的量筒中讀出其高度值hw,由于水與被測介質密度差引起的高差值△h’=h-hw,則檢定點就變成了:200mm-△h’、450mm-△h’、700mm-△h’、950mm-△h’、1200mm-△h’。輸出分別為4,8,12,16,20mA。誤差不超過±0.04mA為合格。