浮子液位計（jì）測量原理

　　磁浮子液位計是基於恒浮力原理製成的液位檢（jiǎn）測儀表，其核心部件是一個內部（bù）中空的不鏽鋼金屬浮子。基於不同的液體密度廠家（jiā）製造出（chū）高度不（bú）同的浮子，保證（zhèng）浮子在液體中能夠剛剛飄浮露出（chū）上部的圓弧形頂部（bù）空間，始終保證浮子漂浮在液麵之上，這樣介質（zhì）的液位變化就會引起浮子的高度變化，隻要（yào）檢測出浮子的（de）高度就可知介（jiè）質的液（yè）位。

　　實際使用中的液體介質密（mì）度會（huì）隨著物料組（zǔ）分和溫度變化出現一些偏差（chà），偏離正常的理論密度。由於浮子在（zài）液麵上有一個弧形的頂（dǐng）部空間作為緩衝，液體密度較小（xiǎo）偏離正常值，浮子所受浮力有輕微的變化，重新進行力的平衡，浮子露出液麵的（de）高度會有小幅度的變化，隻要（yào）滿足（zú）浮子（zǐ）不全部淹沒於液麵以下（xià），浮子就能真實的反（fǎn）映出液體的液麵高度。

　　由於浮子（zǐ）具有一定的介質密度（dù）變化自適應（yīng）的特點，因此其浮子的高度（dù）真實的表征了（le）液體的高度，在工業現場應用非常普遍。

　　磁浮子液位計的構造

　　浮子高（gāo）度的檢測（cè）是通過磁性傳導來實現（xiàn）的，根據液位計磁性材質所在位置的不同（tóng），磁浮（fú）子液位（wèi）計分為內裝（zhuāng）式液位計和外裝式液位計兩種類型。

　　現場使用的磁浮子液位（wèi）計如（rú）圖：

　　內裝式磁（cí）浮子液（yè）位計

　　內（nèi）裝式磁浮子液位計，本身不設置測量筒，浮（fú）子（zǐ）直接安裝於液體的（de）容器中，適用於被測液體無壓力的開口容器或微壓的（de）密（mì）封儲罐的液位測量，如（rú）：零位罐、地下池的液位（wèi）檢測。磁浮（fú）子液（yè）位計從這些容器（qì）池的上部（bù）安裝，因此內裝式浮子液位計也叫頂裝式磁浮子液位計。

　　浮子直接安裝於液體的（de）容器中，浮（fú）子的高度（dù）始終在地麵以下，人員無法（fǎ）觀察浮子的高度。浮子本身不（bú）帶有磁性，其（qí）頂端固定一細長的金屬傳導杆，傳導杆伸入地麵以上的保護筒中，傳（chuán）導杆的頂端安裝一磁（cí）性的金屬小球，當低端的測量浮子在液麵（miàn）低時，傳導杆頂部的磁性浮球正處於外部護套筒（tǒng）的低端。在護套（tào）筒外表麵安裝就地指示的紅白磁性轉珠麵板，磁珠受導（dǎo）杆頂部的磁球（qiú）磁性影響反轉而出現顏色變化，由此能夠指示出浮子的高度即液體的液位高度。

　　為防止液體的晃動對浮子產（chǎn）生橫向的衝（chōng）擊波動，內裝式磁浮子液（yè）位計在安裝法蘭處設有一個縮徑的限位孔，廠家提供帶（dài）有消波的鏤空金屬筒已減輕浮（fú）子在容器中的橫向波動性，用戶根據現場情況而定。

　　外裝式磁（cí）浮子液位（wèi）計

　　外裝式磁浮子液（yè）位計，浮子不直接安裝於液體（tǐ）的容器中，通過一個連通器的測量筒與容器的（de）側壁相連（lián）。因此也叫做（zuò）側裝式磁浮子液位計，主要用於地麵以上的儲（chǔ）罐、臥罐、塔器的液位測量。

　　外裝式磁（cí）浮子液位計的浮子安裝在測量筒中，測量筒的外部安裝有現場指示的紅白磁珠（zhū）麵板，人員觀察方便，因此測量（liàng）筒（tǒng）中的浮子不用另設傳導杆，浮子上部圓弧金屬筒中（zhōng）內置磁鐵，浮子的高（gāo）度通過磁性傳導（dǎo）到外麵的麵板磁珠上（shàng），從而能（néng）夠指示出（chū）液（yè）體的高（gāo）度。

　　磁浮子液位計內浮子（zǐ）的結構如下圖所示：

　　遠傳測量變送器

　　如果磁浮子液（yè）位計的液（yè）位（wèi）信號（hào）需要遠傳到控製室顯示，那麽隻需在磁浮子液位計麵板的側（cè）麵安裝遠（yuǎn）傳測量（liàng）杆即可實現，內（nèi）裝式和外裝（zhuāng）式磁浮子液位計的遠傳測（cè）量杆的型（xíng）號和安裝位置相同。

　　遠傳測量杆也叫磁（cí）浮子變送器，其通過一個與測量筒同樣（yàng）長的電路板，線（xiàn）性的把浮子的（de）變化轉換（huàn）為電阻值，然後經過變送器電路板進行處（chù）理輸出4—20mA信號。

　　電阻測量（liàng）電路板（bǎn）安（ān）裝在一個不鏽鋼的護套管內，電路板由（yóu）相同阻值的電阻串聯而成，每個電阻的末端與電路板電源進線間並聯一個幹簧管，幹簧管內（nèi）部有一個對磁性敏感的小觸點，遇到（dào）磁浮子的（de）磁（cí）性時觸點（diǎn）吸合，此幹簧管以下的所有電阻被短（duǎn）路，電（diàn）路板的電阻值變小（xiǎo）使變送器輸出電流變大。磁浮子上升或下（xià）降後幹簧管的觸點在釋放，此點的（de）電阻恢（huī）複功能（néng）。

　　下圖為磁浮子液位計的遠傳測量杆

　　安（ān）裝（zhuāng）注意事項

　　內裝式磁浮子液位計（jì）

　　為防止被測液體的晃動對浮子產生橫向的衝擊波動，內裝式磁浮子液位計在安裝法蘭處設有一個縮徑的限位（wèi）孔，但這樣的措施隻能適應（yīng）液體輕微晃動的情況。

　　現場安（ān）裝內裝式磁浮子液位計要遠離容器的（de）液（yè）體進出口（kǒu），選擇液（yè）體波動小的角落安裝。廠家提供帶有（yǒu）消波的鏤空（kōng）金屬（shǔ）筒已減輕浮子在容器中（zhōng）的橫向波動性，用戶（hù）可根據現（xiàn）場情況選用。

　　內裝浮子結構如圖（tú）所示：

　　外裝（zhuāng）式磁浮（fú）子液位計

　　外裝式磁浮子液位計的測量筒是一個與容器側壁連接的連通器，為保證使用安全和（hé）維修方便，外裝式磁浮子液位計與容器之間的上下連接管應安裝手閥，磁浮子液位計測量筒下部應該安裝（zhuāng）安全可靠的排汙泄壓閥。

　　外裝式磁浮子液位計測量筒中的被測液體裸露在容器外部，若是易冷凝結晶（jīng）的物質，則（zé）需在測量筒外部進行伴熱保溫（wēn）措施。

　　遠傳變送器的安裝

　　磁浮子液位計遠（yuǎn）傳測量杆的安裝（zhuāng）要把（bǎ）測量杆內幹簧管的位置緊貼測量筒的內側，遠傳杆的固定要使用不導磁的金屬卡，嚴（yán）禁使用鐵絲等易導磁的金屬物固定，特別是有保溫措施的外裝式磁浮（fú）子液位計防止保溫材料（liào）用鐵絲固定。

　　常（cháng）見故（gù）障及處理

　　磁浮子液位計在使用（yòng）中會出（chū）現一些故障，主要表現為液位不變化、液位突變、麵板（bǎn）指示不準，遠傳與現場指示（shì）不一致等故障。從磁浮子的結構進行分析，可把上述故障細分為以（yǐ）下（xià）四部分。

　　一、髒（zāng）汙

　　浮子外表附著汙物是磁浮子液位（wèi）計故障的主要原因。

　　外裝式磁浮子（zǐ）液位計

　　浮子本（běn）身帶有磁性，長期使用中液體（tǐ）中的雜質會逐漸吸附到浮子外表特別是（shì）帶有磁性的外表麵，導致浮子外表畸（jī）形變大（dà），在測量筒中空間減小，與測（cè）量筒內壁摩擦力（lì）變大，出現浮子卡澀（sè）現象，情況嚴重時會卡在測（cè）量筒中，致（zhì）使磁（cí）浮子液位計的液位不變化或間歇性的（de）液位突變（biàn）。

　　磁浮子磁性外表麵處吸附的（de）汙物減弱了磁性，浮子外部麵板磁珠（zhū）和遠傳測量杆所受到磁（cí）性減弱致使顯示不準，嚴重時無（wú）法感受磁性（xìng）而失靈。

　　測量筒中（zhōng）的液（yè）體（tǐ）長期處於不流動的（de）狀態，液體變（biàn）質汙（wū）物沉澱增多，加重了（le）磁性浮子外表麵和測量筒（tǒng）內（nèi）壁的髒（zāng）汙程度，使（shǐ）磁性浮子上下浮動的摩擦力變大，而出現間歇（xiē）性畫（huà）直線的故障（zhàng）現象。

　　內裝式磁浮子液位計

　　雖然測量浮子本身不帶磁性，但長期處於液體中（zhōng），浮子（zǐ）表麵也會吸附一些雜質，特別（bié）是被測介質為汙水、汙油等髒汙液體時（shí），浮子吸附汙物的（de）現象很嚴重。

　　汙物的清理（lǐ）

　　對待髒汙引起的（de）磁浮子液位計（jì）故障的處理沒有根除的法子，隻能人工拆卸清洗。外裝式磁（cí）浮子液位計要把儀表前方的手（shǒu）閥關閉排汙泄壓後從測量筒下（xià）方的密封法蘭處拆卸，取出浮子用抹布和清水清洗，內浮子液位計需要（yào）把儀表拆卸（xiè）放倒對（duì）浮子汙物（wù）進行清除。

　　二、麵板故障

　　現場使用的磁浮子液（yè）位計常常會出現麵板的（de）磁珠指（zhǐ）示不準確，液位指示不連續，代表液位的紅色磁珠中有白色顯示，空液位的白色磁珠中有一部分（fèn）是紅色液位指示，情況糟糕（gāo）的時候紅白磁珠（zhū）雜亂（luàn）不堪。

　　故障分析：麵（miàn）板使用過久（jiǔ），有的磁珠出現消磁現象，磁珠之間有贓（zāng）物卡澀，測量筒中的磁球磁性消弱，浮子上升下降太（tài）快（卡澀（sè）時）麵板來不及反應。

　　處理：用一塊小磁鐵或帶有磁性的螺絲刀先確定測量筒內磁浮子的高度位置，然後在浮子處（chù）向（xiàng）下緩慢畫過麵板的磁珠讓其磁珠全（quán）部（bù）變為紅色，對於磁浮（fú）子上方的磁珠處理方法也是如此，讓其全部變為白色。如果無（wú）法消除檢查麵（miàn）板之（zhī）間磁珠有無卡澀、變形現象並進行處理，若仍無法解決則需更換麵板。

　　現場安（ān）裝的外裝式磁浮子液位計麵板顯示（shì）不準

　　三、安裝（zhuāng）問題

　　內裝式（shì）磁浮子液位計的安裝一定要做到垂（chuí）直，否則金（jīn）屬傳導杆與限位孔的摩擦力（lì）變大會出現卡澀現象引起液位顯示不準。內裝（zhuāng）式磁浮子液（yè）位（wèi）計在液體容器內晃動嚴重則需更換安裝地點或加防波管。

　　外裝式磁浮子液位計的蒸汽伴熱不能（néng）緊（jǐn）靠測量（liàng）筒及麵板和遠傳測量杆，伴熱線、保溫材料、麵板及測量（liàng）杆不能使用（yòng）導磁的鐵絲固定。

　　四、遠傳測量杆

　　遠傳測（cè）量杆安裝不當或出（chū）現故障（zhàng）會（huì）造成遠傳信號（hào）與現場麵板指示不一致甚至失靈故障。測（cè）量杆內的幹簧管在長期的（de）使用（yòng）中（zhōng），頻繁的吸合和釋放（fàng）其（qí）出現觸點接觸不良或損壞的情（qíng）況而失去通斷電阻（zǔ）的能力。若測量杆內幹簧管（guǎn）的觸（chù）點沒（méi）有緊貼測量筒，磁浮子的磁性對於幹簧管的吸（xī）力變弱甚至失去作用會導致遠傳失靈。

　　磁浮子液位計遠傳校（xiào）準

　　磁浮子液位計（jì）遠傳變送器電路板內設有零點、滿度調整旋鈕，長期的使用中會出現零飄的現象而使零點（diǎn）飄逸，此時要進（jìn）行調整。遠傳變送器（qì）的零點、滿度校準簡單，可在不拆卸儀表的情（qíng）況下（xià）在線校準。

　　校準之前先（xiān）讓磁浮子處於液位低處，外裝式磁浮子液位計隻要切出前方手閥、排汙泄壓（yā）後即可實現，內裝式磁浮子液位計可以使用（yòng）人工調整傳導杆到低處的方法來實（shí）現，也可在工藝液位為零是進行。

　　磁浮子遠傳變送器電路板校準旋鈕（niǔ）如圖所示：

　　零（líng）點校準

　　確認浮子處於低時，調整變送器的零點旋鈕，使其輸出電流為4mA。

　　量程校準

　　用一個磁鐵放置（zhì）於液位計（jì）的高液位處，調（diào）整變送器的（de）旋鈕，使其（qí）輸出（chū）電流為20nA。

　　零點（diǎn）、滿度確認

　　確認（rèn）調整：拿掉磁鐵看變（biàn）送器的輸出是否為4mA，若不是在調（diào）整，然後在放置磁鐵在高處觀察變（biàn）送器的輸出為（wéi）20mA，直到準（zhǔn）確為止。

　　線性度及中間壞點檢測

　　用磁鐵貼著測量杆緩慢的沿著磁浮子的測量（liàng）筒從下向（xiàng）上（shàng）滑動，觀察（chá）變送器（qì）輸出的電流變（biàn）化是（shì）否均勻，有無（wú）跳變現象。如有電流突變，在此處做好標記，上下測試幾（jǐ）次確認，然後拆卸測量杆的電路（lù）板查看此處的幹簧管是否損壞，並處理。

　　維護改進

　　外裝式磁浮子液位計在實際清汙中，對於現場安裝環境惡劣險峻不易拆卸的情況下，進行（háng）維護改進。利（lì）用測量筒上部的排氣絲堵，引進（jìn）蒸汽和清水管線，可（kě）以在不拆卸磁浮子的情況下進行一定程（chéng）度的除汙清洗。

　　操作方法：關閉磁浮子液位計前方的上下手閥，開（kāi）啟排汙閥，開啟清水\蒸汽注入閥（fá），讓（ràng）較高壓力的清（qīng）水或蒸汽衝洗測量筒內部的磁浮子，多衝洗幾遍即可清洗幹淨。然後（hòu）在把磁浮子液（yè）位計（jì）複原。

　　缺點：高溫高壓蒸（zhēng）汽對於磁浮子的磁性有消磁影響，會加速磁浮子的磁性（xìng）消減，清洗時應盡量減（jiǎn）小蒸汽吹掃時間。

　　總結

　　磁（cí）浮子液位計是一種結構簡單可信度高的（de）液（yè）位檢測儀表，在生產中應用非常（cháng）廣泛。磁浮（fú）子液位計故障的主要原因就是浮子（zǐ）外表附著介質中的雜質，而致使浮子卡澀，上下浮（fú）動（dòng）性變差。因此使用中儀表人員要定期對（duì）浮子進行（háng）除汙清洗（xǐ）維（wéi）護工作，盡量減（jiǎn）少液位計的故障率，使其處於佳運行（háng）狀態。