浮球液位計(jì)技術(shù)上難題解決方案為深入推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)

　　磁性浮球液位計(jì)簡稱為浮球液位計(jì)，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域常使用的液位測量儀表。其具有適用范圍廣、安裝靈活方便、維護(hù)量也小、只要配套不同的浮球和內(nèi)桿的材質(zhì)，便可以測量任何性質(zhì)的介質(zhì)的液位，所以一直受到用戶的喜愛。

　　磁性浮球液位計(jì)由不銹鋼及防腐材料制造成，可適用于各種開口或密閉容器的液位測量，特別對(duì)高粘度、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)更顯其優(yōu)越性。所以它具有很高的可靠性、安全性和實(shí)用性。

　　浮球中的磁體和傳感器(磁簧開關(guān))作用,使串連入電路的元件(如定值電阻)的數(shù)量發(fā)生變化,進(jìn)而使儀表電路系統(tǒng)的電學(xué)量發(fā)生改變。也就是使磁性浮子位置的變化引引起電學(xué)量的變化。通過對(duì)電學(xué)量的變化來間接得到容器內(nèi)部液位的狀況。

　　浮球液位計(jì)對(duì)于液位信號(hào)的輸出可以直接輸出電阻信號(hào),也可以配合R-l轉(zhuǎn)換器浮球液位計(jì),輸出電流值(4~20mA)信號(hào);如果客戶還需要?jiǎng)e的信號(hào)類型,可以通過配合其他轉(zhuǎn)換器,輸出電壓信號(hào)及其開關(guān)信號(hào)(按照客戶需求轉(zhuǎn)換器由公司配送)，來達(dá)到電信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸與控制。

　　轉(zhuǎn)換器由電子模塊組成,安裝在傳感器的接線盒內(nèi)。傳感器通過磁鋼的磁耦合作用,將液位的變化轉(zhuǎn)換成電阻的大小,經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為4-20mA.DC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),送給UQK-71B型液位顯示儀或其它二次儀表,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離液位數(shù)模顯示。磁性浮球液位計(jì)是以浮球組件為測量元件,通過液體浮力作用,使浮球上下移動(dòng),帶動(dòng)頂桿上端的磁鋼上下受化,經(jīng)磁性耦合作用,使顯示器組件的磁性翻柱翻轉(zhuǎn)達(dá)到跟蹤液體液位變化,故顯示醒目,讀數(shù)直觀,因顯示器組件與被測介質(zhì)完全隔離,故使用安全可靠。該液位計(jì)適于各種地下槽池等容器,以及不宜側(cè)面開孔的容器的液位顯示;浮球液位計(jì)如酉配上配套儀表可用于遠(yuǎn)傳檢測,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。用這種液位計(jì)組成的合成氨高壓液位檢則自控系統(tǒng)由于解決了小氮肥行業(yè)長期存在的一個(gè)技術(shù)難題,節(jié)能降耗效果明顯。

　　浮球隨液位的變化而上、下浮動(dòng),帯動(dòng)浮球連桿頂端白的鋼同步移動(dòng),通過磁耦合作用,使指示器的指示管翻轉(zhuǎn)180°(液白氣紅)將液位的變化反映到指示器上,從而青晰地指示出液位的高度。當(dāng)被測面皮動(dòng)較大或則里范圍較大(>200mm)時(shí),可在浮球及連桿外加裝護(hù)管,以防止因波動(dòng)或連桿過長使連桿彎曲。報(bào)警器報(bào)警器由干簧管或帶記憶的干簧管及防爆接線盒組成,緊固在測里管タ外側(cè),報(bào)警器由浮球連桿頂端白的驅(qū)動(dòng),輸出的報(bào)警開關(guān)信號(hào)傳送給UQK-71A型液位顯示控制儀或其它二次儀表,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離液位上、下限報(bào)警及及燈光顯示。變送器浮球液位計(jì)由液位傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,由裝在中20不銹鋼管內(nèi)的若干干簧管和電阻組成,緊固在烈里管外側(cè)，報(bào)警器結(jié)構(gòu)及安裝。

　　該儀表可連續(xù)輸出4~20mA模擬信號(hào)，通過與二次儀表的配套工作，可以實(shí)現(xiàn)液位的遠(yuǎn)距離的變送控制及報(bào)警。磁性浮球液位計(jì)也可同其他的數(shù)顯儀表配套使用，達(dá)到多種控制目的。廣泛用于民用建筑中水塔、水池、水箱以及石油化工、電力、化工、環(huán)保、船舶、建筑、造紙、食品、污水處理等行業(yè)內(nèi)開口或密閉儲(chǔ)罐，地下池槽中各種液體的液位測量，被檢測的介質(zhì)可為水、油、酸、堿、工業(yè)污水等各種導(dǎo)電及非導(dǎo)電液體。

　　物位是指貯存容器或工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備里的液體、粉末狀固體、氣體之間的分界面位置，也可以是互不相容的兩種液體間由于密度不等而形成的界面位置。根據(jù)具體用途分為液位、料位、界位傳感器或變送器。

　　在工業(yè)應(yīng)用場合測量的固體和液體物位，可以分為以下三種：

　　(1)液位—油罐水塔等容器所儲(chǔ)存液體表面的位置和液體高度；

　　(2)料位—爐子罐槽內(nèi)的顆粒狀或者粉末狀固體物質(zhì)體積護(hù)著高度；

　　(3)界位—在化學(xué)特性上互不相溶的液體形成的分界面。

　　對(duì)物位的測量是一項(xiàng)非常重要的工作，物位測量廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、食品、飲料等多種場合。物位測量技術(shù)在現(xiàn)代化工業(yè)過程控制中占有重要地位。通過對(duì)物位的測量，獲得物位的連續(xù)變量或者開關(guān)量信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的處理以及加工過程化的控制。

　　目前的物位測量儀表而言，還沒有一種物位計(jì)可以應(yīng)用于所有介質(zhì)、所有場合，都不同程度的存在自身無法改變的缺陷，這些缺陷有來自于檢測原理的，也有來自于自身結(jié)構(gòu)的。就實(shí)際情況來看，市場上的磁性浮球液位計(jì)的精度普遍不是很高，只限于儀表內(nèi)部標(biāo)定，也很少有帶LCD顯示的�；�于上述考慮，如果我們能夠研發(fā)一種高精度，帶HART通信可以上位機(jī)監(jiān)視和標(biāo)定并帶LCD能直觀顯示液位讀數(shù)的物位變送器的話，那這樣的物位變送器將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用前景和更大的市場潛力。

　　浮球液位計(jì)主要由不銹鋼及防腐材料制成，可適用于各種開口或密閉容器的液位測量,對(duì)高粘度、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)更顯其優(yōu)越性。廣泛用于民用建筑中水塔、水池、水箱以及石油化工、電力、化工、環(huán)保、船舶、建筑、造紙、食品、污水處理等行業(yè)內(nèi)開口或密閉儲(chǔ)罐，地下池槽中各種液體的液位測量，被檢測的介質(zhì)可為水、油、酸、堿、工業(yè)污水等各種導(dǎo)電及非導(dǎo)電液體。

　　浮球液位計(jì)的工作環(huán)境有時(shí)比較惡劣，存在著各種嚴(yán)重的干擾，這些干擾有時(shí)會(huì)嚴(yán)重破壞智能變送器的器件或程序，使該儀表無法工作。因此，智能變送器能否大量進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的關(guān)鍵是智能型差壓變送器的抗干擾性能。因此，為了保證儀表穩(wěn)定可靠地工作，在電路、結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)的同時(shí)，必須周密考慮和解決抗干擾問題，并在軟硬件方面加上一定的容錯(cuò)性設(shè)計(jì)。

　　干擾串入儀表的渠道主要有三個(gè)：

　　(1)空間電磁感應(yīng)；(2)傳輸通道；(3)配電系統(tǒng)。

　　一般情況下，經(jīng)空間感應(yīng)竄入的干擾在強(qiáng)度上都小于從另二個(gè)渠道竄入的干擾，而且空間感應(yīng)形式的干擾又可采用良好的“屏蔽”和正確的“接地”加以解決。所以，抗干擾措施主要是盡力切斷來自傳輸通道和配電系統(tǒng)的干擾。在磁性浮球液位計(jì)智能變送器中使用了較多數(shù)字IC，而每片IC本身都是一個(gè)脈沖干擾源，它們也會(huì)通過電源線相互干擾。解決辦法就是在電路設(shè)計(jì)時(shí)候在電源輸入端并聯(lián)一個(gè)1～10uF的旁路電容，旁路電容起著濾波器的作用。在電源端和地線端之間再并聯(lián)一個(gè)0.01～0.1uF的去耦電容。在電路設(shè)計(jì)中的ADS1100，AD421，微處理器MSP430F169電源引腳旁都附加了去耦電容。磁性浮球液位計(jì)的智能變送器的許多電路都是公用一個(gè)直流電源的，這就要求電源線不得在各電路之間引入干擾，并且當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)直流電源線上不應(yīng)產(chǎn)生波動(dòng)。但是實(shí)際上很難做到，因?yàn)橹绷麟娫吹膬?nèi)阻抗和電源引線的交流阻抗不可能為零。設(shè)計(jì)中可以利用去耦電容不僅能降低直流電源的內(nèi)阻抗，還能避免各電路之間通過電源線相互干擾。

　　浮球液位計(jì)適用范圍廣、安裝形式多樣,適合任何介質(zhì)的液位、界面的測量被測介質(zhì)與指示結(jié)構(gòu)完全隔離,密封性能好,防世露、適應(yīng)高壓、高溫、腐蝕條件下的液位測量,可靠性高集現(xiàn)場指示、遠(yuǎn)傳變送、報(bào)警控制開關(guān)于一體且可自由調(diào)整,功能齊全雙色指示帶夜光、連續(xù)直觀、醒目、測里范圍大,觀察方向可任意改變耐振動(dòng)性能好,能適應(yīng)液位波動(dòng)大的情況下工作結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,維護(hù)費(fèi)用低帶精美的磁鋼校正器,現(xiàn)場隨意校調(diào)，指針式磁跟蹤液位計(jì)用于直接指示各種敞開或承壓容器內(nèi)液位高度,該表與工業(yè)設(shè)備上常用的玻璃管液位計(jì)相比較,它不怕破裂、示值更為清晰,其適用于對(duì)玻璃壁有粘滯作用的油虧類液體介質(zhì)或有毒有害的介質(zhì)的直接指示。