浮筒液位计课件

浮筒液位计

刘飞龙

2021.07浮筒的分类

分为外浮筒和内浮筒内浮筒概念：浮筒直接安装在容器内，在上方无根部阀，当容器内存在搅拌，或液位波动比较大时，浮筒必须安装在导向保护管内，在管子顶部最大液位处应有排气孔，以使管内液位与容器液位一致。此外必须注意内浮筒与保护管间的

间隙须大于10MM,否则间隙内的液体表面张力将可能影响测量。内浮筒外浮筒概念：外浮筒用两个根部阀引出一个连通容器，也是筒形，内径大于浮筒的外径，把浮筒装在该容器内，构成外浮筒。安装时必须确保液位计筒体垂直，以使液位上下变化时内浮筒不与外浮筒产生摩擦，内浮筒所受浮力仅与液位高度有关，必须保证浮筒与外浮筒间隙为5~10MM.外浮筒外浮筒的安装方式安装外浮筒液位计的连接方式有侧-侧、顶-侧、底-侧、顶-底4种外浮筒安装方式内外浮筒的区别一、安装位置，内浮筒直接安装在容器内。外浮筒是通过俩个根部阀引出一个连通器，把浮筒装在该容器外。二、检修的区别内浮筒在容器不停的情况下无法处理故障和校验。外浮筒把俩个根部阀关死，即切断里与容器的连接，可检查故障和处理问题。内外浮筒的区别浮筒液位计组成浮筒液位计由浮筒室、浮筒、杠杆、扭力管子系统、电子测量系统构成浮力液位计分类浮筒液位计主要分为恒浮力式和变浮力式恒浮力式是根据浮子的位置始终跟随液位的变化而变化，其维持浮力不变，典型是浮球式。它的特点是结构简单、价格较低，适于各种贮罐的测量。变浮力式主要是浮筒液位计，根据浮筒被浸介质的程度不同，则浮筒所受的浮力随液位变化而变化，只要检测出浮筒所受浮力的变化，就可以知道液位的高低，此类仪表能实现远传。浮筒液位计按照安装方式可以分为内浮筒液位计和外浮筒液位计内浮筒可以测量在常温下容易结晶，液位波动较小的介质，外浮筒测量不结晶，液位波动较大的介质内浮筒在工况条件下无法处理故障和进行校验，外浮筒有根部阀，可检查故障和处理问题。浮筒液位计的特点

1、耐高温高压、抗振性能好、质量稳定、性能可靠。2、采用系列化设计，多种安装方式，实用面广，可装于各种储罐和过程罐，各种常压罐和压力容器。3、智能化结构设计，具有参数设定、标校及故障提示功能。

4、具有上、下限报警功能（可选），经触点容量放大后，可控制泵或其它联锁机构。5、具有温度补偿和软件修正功能。6、具有去零功能及中间点标校功能浮筒的原理浮筒液位计是根据阿基米德定律和磁耦合原理设计而成的液位测量仪表，浸在液体中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时，浮筒所受浮力相应变化，改变了扭力管的扭矩，引起扭力管角度的旋转，从而引起弹力变化即弹簧的伸缩，以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移，改变了霍尔效应传感器检测的磁场，变送器将磁场信号转换成标准电信号，由此测量液位、界面、或液体的密度0%处浮力：F0=FG

100%处浮力：F100=FG-V×ρ×g

α：扭力管的转角=液位在量程100%处的角度-液位在量程0%处的角度

FG：浮筒的重量

V：浮筒的体积

L：全量程

l：液位的高度

ρ：液体比重

g：重力加速度当被测液体上下变化时，浸在液体中浮筒的体积大小发生变化，浮筒受到的浮力大小也发生变化，浮力大小等于r²×π×l×ρ×g（r为浮筒半径，l为浮筒浸在液体中的深度）浮筒液位计常用校验方法主要有灌液法和挂重法两种校验方法在现场一般采用灌液法，如果介质不是酒精或水，可以通过密度换算用水或酒精代校。检修期间，可以采用挂重校验法，校验时把浮筒取下，挂上砝码盘，计算出零点、中间值、量程，进行加码校验。浮力的计算阿基米德原理的内容:浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。2.数学表达式:F浮=G排=ρ涂·g·V排。3.单位:F浮———牛顿,ρ涂——千克/米3,g——牛顿/千克,V排———米3。4.浮力的有关因素:浮力只与ρ液,V排有关,与ρ物(G物),h深无关,与V物无直接关系。灌液水校浮筒长度L=800mm，水ρ水=1.0g/cm3，被测液体ρ介=0.82g/cm3。计算用水代替校验时，使浮筒液位计的输出为20%、40%、60%、80%和100%满刻度时，相应的灌水高度是多少mm？浮筒液位计浮筒应该被浸没的最大高度为：L水=ρ介/ρ水*L=0.82/1.0*800=656mm把656mm分成五等分，即可求出输出为20%、40%、60%、80和100%满刻度时所对应的灌水高度分别是131.2mm、262.4mm、393.6mm和524.8mm和656mm挂重方法。有一浮筒长度L＝1000mm，浮筒外径D＝20mm，自重376g，介质密度为0.8g／cm3，若用挂重法进行校验，计算校验点为全量程的0、25％．75％和100％时，应分别挂重多少克?算挂重法：首先要算出不同液位产生的浮力，一般校验五个点：如0%时，浮力为零，砝码重量=秤筒的重量；如25%时，浮力=介质的密度*秤筒的体积*25%*g,砝码重量=秤筒重量-（浮力/g);如50%时，浮力=介质的密度*秤筒的体积*50%*g,砝码重量=秤筒重量-（浮力/g);如75%时，浮力=介质的密度*秤筒的体积*75%*g,砝码重量=秤筒重量-（浮力/g);如100%时，浮力=介质的密度*秤筒的体积*100%*g,砝码重量=秤筒重量-（浮力/g);浮筒液位计的故障排查及处理序号

故障现象

故障原因

处理方法1

与

实际液位有差距、势线为直线指示不准（偏低）指示不准（偏高）液位长时间不变化、

引压阀、管堵或积有脏物浮筒破裂、挂有赃物浮筒腐蚀未漏使重量变轻扭力管与支架积有赃物浮筒被卡住、有杂物进入变送器损坏没有电源

疏通，清洗，或更换引压阀

更换浮筒、拆开清理更换浮筒清理拆开清理筒体内脏物更换变送器检查电源、信号线、接线端子2

无液位，但指示为最大

浮筒脱落变送器故障

重装更换变送器3

有液位，但指示为最小

扭力管断，支承簧片断变送器故障

更换扭力管或支承簧片更换变送器使用当中判断是否准确的方法在工艺条件允许的情况下，关闭浮筒液位计取样阀，打开排污阀，检查零位，然后在外浮筒内加液，检查指示是否相应变化，对应刻度值，如不正确，加以校正

检修

1电动浮筒式液(界)位计检修周期与装置同步。2清除浮筒、杠杆和扭力管上的油污等杂物。必要时拆除连接部分，取出浮筒等进行清洗和吹扫。3检查浮筒、扭力管、杠杆等零部件有无腐蚀磨损、变形和渗漏，情况严重者应更换。4检查浮筒重量，并修正至出厂时的数值。5组装时，中心轴穿过小轴承时要加润滑油。6查找准确数据进行校验7在仪表拆卸搬运时，应将浮筒两端的保护螺盖装上，以保护扭力组件不被损坏1、用浮筒液位计测量液位时，液位越高，浮筒所受浮力越大，扭力管所受的力矩就越小，扭角也越小，输出最大。反之。2、当被测轻介质充满浮筒液位计浮筒室时，仪表应指示0%，当充满被测重介质时，仪表应指示100%3、扭力管浮筒液位计浮筒破裂时，浮力减少，浮筒重量增加，仪表输出最小5、扭力管浮筒液位计浮筒脱落，扭力管就没有扭力，则输出最大6、用浮筒液位计测量液位时，最大测量范围就是浮筒的长度7、同一型号的扭力管浮筒液位计，仪表的扭力矩是一样的，测量范围越大，则浮筒的越长，直径越小，这样才能保证浮力不变。有一气动浮筒液位变送器用来测量界面其浮筒长度L=800mm，被测液体密度分别为ρ=1.2

g/cm3和ρ轻=0.8

g/cm3，试求输出为0%、50%和100%时所对应的灌水高度？解：最高界面对应最大灌水高度L水=1.2/1.0*800=960mm,最低液位对应最小灌水高度L水=

0.8/1.0*800=640mm由此可知由水代校时界面变化范围L水960-L水640=320mm，显然，最高界面时用水已经不能进行校验，可以将零位降到800-320=480mm处进行校验，0%4mA灌水高度480mm

50%12mA灌水高度640mm100%20mA灌水高度800mm用浮筒液位计测容器内的液