浮筒液位计原理及校验
浮筒液位计原理及校验
一、浮筒液位计原理
一个横截面积处处相等的长条状浮子垂直浸入液体时，浮子受的浮力大小随浮子浸入液体的长度呈线性变化，检测这个力的变化可以知道浮子浸入液体的长度，并进而获得液位高低。
浮筒液位计是根据浮筒所受的浮力随液位的变化而变化来进行液位或/界位的测量。
浮力：在液体中浮力等于物体所排开的液体重量。F浮=G排
变浮力：当一个物体浸入液体的体积发生变化时，它所受到的浮力随之发生变化。 F浮=G排=ρ液gV排
浮筒液位计是基于阿基米德定律中的变浮力原理工作的液位测量仪表。
扭力管是一根由弹性合金制成的管子。他的一端中间焊一根芯轴，另一端则固定在仪表的外壳上。工作时，当浮筒因液位的变化而改变所受的浮力时，这浮力便通过杠杆使扭力管自由端产生转动，于是芯轴也跟着转动，并以转角的形式传出来。所以扭力管在浮筒页面计中的作用，是将浮筒测得的直线位移转换成扭管心轴的转角位移，并将被测容器内的高压部分和外界的低压部分隔开。
扭力管浮筒液位计浮筒破裂，仪表指示最小
扭力管浮筒液位计的浮筒脱落，仪表指示最大
浮力越大，扭力管扭角越小，仪表输出越大
二、浮筒液位计校验
浮筒主要的校验方式为：灌液法和挂重法
用浮筒液位计测量容器内的液态烃液体，已知浮筒液位计的量程范围为800mm,液态烃的密度为0.5g/cm3，若用水校法来校验浮筒，让系统接收到12MA的信号需要灌多少水？
H=800*0.5/1=400mm 400*50%=200mm
若现场温度低于0摄氏度，灌液采用0.8g/cm3的不可冻结及挥发的液体，则让系统接收到12MA的信号需要灌多少液？
H=800*0.5/0.8=500mm 500*50%=250mm
现有一浮筒液位变送器用来测量界面，已知浮筒的长度为800mm,被测液体密度分别为0.8与1.2g/cm3,请问该如何校验？
最高界面(输出为100%)所对应的最大鲜水高度为
L水=1.2/1,0x800=960thm
最低界面(输出为0%)所对应的最小水高度为
L水=0.8/1,0x800=640mm
由此可知用水代校时界面的变化范鹏为L*-2=960-640=320 m显然，在最高界面时用水已不能进行校验，这时可将季位降到800-320-480mm处来进行校验。其灌水高度和输出压力的对应关系见表4-3。表4-3 灌水高度与输出压力的对应关系表
灌水水高度/rnm 液位指示/% 输出/kPn(mA)
480 0 20（4）
640 50 60（12）
800 100 100（20）
这样校验结束后，再把浮简室灌水到640mm，并把输出压力调整到20kPa(如输出为电流，则调到4mA)，这就完成了全部校验工作。
三、浮筒式液位计选型应符合下列要求
清洁液体的液位、界面测量，可选用浮筒式液位计。：
1.测量范围2000mm以内，密度范围为0.5g/cm3~1.5g/cm3的液体液位连续测量，可选用浮筒式液位计。
2.测量范围1200mm以内，密度差范围为0.lg/cm3~0.5g/cm3的液体界面连续测量，可选用浮筒式界面计。使用外浮筒式界面计测量液体界面时，容器内上部液面应始终高于上部取压口。
3.真空对象、易汽化的液体的液位测量宜选用浮筒式液位计。
4.开口储槽、敞口储液池的液位测量，宜选用内浮筒式液位计；在操作温度下不结晶、不黏稠，但在环境温度下可能结晶或 黏稠的液体的液位测量，也宜选用内浮筒式液位计。
5.内浮筒式液位计用于被测液体扰动较大场合，应加装防扰动套管。
6.浮筒式液位计在被测介质温度高于200℃时宜带散热片，温度低于0℃时宜带延伸管。
四、调试
1.确认仪表的参数设置情况
2online---2Configure---1Guided Setup----1Lnstrument Setup
2.设置零点
2online---2Configure--5Calibration--1Partial Calibration--
1Capture Zero
3.两点标定
2online---2Configure--5Calibration--1Primary---2Full
Calibration--2Two point calibration
4.设置阻尼
2online---2Configure--2Manual Setup--2Variables--
4PV Damping
5.回路测试
2online--3Service Tools---3Maintenance--1tests--
2Loop Tes
五、浮筒调试过程
1.确认仪表的参数设置情况
2online---2Configure---1Guided Setup----1Lnstrument Setup
Do you have displacer weight, volume,and driver length data
available?
1 Yes 2 No 选择 Yes
WARNNG.Loop should be removed from automatic control OK
Displace weight Units(KG)
G KG Ib
Ounce
ENTER
出厂默认值为KG
2. Displace volume Units(ML)
L
in3
mm3
Ml
ENTER
出厂默认值为ml
3.Displace Length Units(ML)
ft
M
in
cm
m
ENTER
出厂默认值为m
4.Enter Displacer weight(1.800)
1.800
ENTER
根据实际的浮筒重量输入
5.Enter Displacer volume(800)
800
ENTER
根据实际的浮筒体积输入
6.Enter Displacer Rod Lenght (14.000)
实际的浮筒扭矩长度
14.000
ENTER
出厂默认值为14cm
7.Instrument mounting (Right of Displacer)
表头安装方向
Left of Displacer 左侧
Right of Displacer 右侧
夹持体安装方向根据实际情况选择
8.TT Material
ENTER
扭力管材质根据实际情况选择。
9.Select Measurement Application(Level)
测量类型
Level 液位
Interface 界位
Density 密度
ENTER
液位 界位 密度 根据实际的情况选择
10.Level offset(0.00)
是否补偿
ENTER
默认情况下为零
11.Range values are being initialized based on level offset
and the displacer size
Ok
12.Select desired output action(Direct)
Direct
Reverse
ENTER
根据需要选择，出厂默认值为Direct
13.Engineering untis for PV(cm)
选择工程单位
ft
m
I
I
in
cm
mm
Ok
出厂默认值为cm
14.Upper range value(pv value at 20mA)(100)
满量程时对应高度
100
OK
量程上限值根据实际的情况输入
15.Lower range value(pv value at 4mA)(0,000)
零点
0.000
OK
量程下限值根据实际的情况输入
16.PV alert threshollds ars being initialized at 100% 95% 5% and0% span
Ok
往下一直OK
Process fluid Density 工艺介质密度
1.000
输入实际的液体密度
Lnstrument setup complete ,Ready for calibration .Dptional parmeters may be set in Detailed Setup menu
设置完成
OK
Loop can be returned to automatic control
Ok
两点标定
2online---2Configure--5Calibration--1Primary---2Full
Calibration--2Two point calibration
WARNING Loop should be removed from automatrol
OK
Need asslstance? 是否需要帮助
1Yes
2No
ENTER
默认选择NO，无需帮助
Adjust the process conditon to an observable state between 0%and 100%
Ok
Allow input condition and instrument output t settle to steaby state--then continue
Ok
Inter your independent odservation,PV value
0
ENTER
液位或砝码重量在零位时输入零
下一步OK
Enter your independent observation for point 2PV value(cm)
100
ENTER
液位或砝码重量在满度时输入量程上限值
下面一直OK 到结束。