磁翻板液位計(jì)在使用過(guò)程中測(cè)量失效分析與解決方法
磁翻板液位計(jì)是工業(yè)生產(chǎn)中*常用來(lái)測(cè)量液位的儀表之一，利用了連通器原理,、浮力原理和磁性偶合原理巧妙結(jié)合起來(lái)用于顯示或檢測(cè)液位高度變化的裝置,。首先通過(guò)連通器原理使得罐體內(nèi)部液位高度和磁翻板主體內(nèi)部高度一致,，然后通過(guò)浮力原理確保浮球中磁鋼位置與液面平齊，后通過(guò)磁性偶合原理帶動(dòng)面板上翻柱轉(zhuǎn)動(dòng)使其顏色變化,，以此來(lái)指示罐體內(nèi)部液位的高度,。為了擴(kuò)大磁翻板液位計(jì)的使用范圍和方便生產(chǎn)檢測(cè)，還可以根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)添加附加裝置,，用以輸出多種不同的信號(hào),。其中又以4～20m A電流輸出為*常用信號(hào)。在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)液位的同時(shí)還可以將電流信號(hào)輸送至控制室或者警報(bào)裝置,，實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的遠(yuǎn)程和自動(dòng)監(jiān)控,。隨著市場(chǎng)需求的不斷變化，磁翻板液位計(jì)也在不斷更新,。
磁翻板液位計(jì)是優(yōu)點(diǎn)也十分的明顯,，其被測(cè)液體與指示布局*阻隔，密封性能好,，防走漏,、習(xí)慣高壓、高溫,、腐蝕條件下的液位測(cè)量,，可靠性高、成本低,、顯示直觀,、安裝方便，適用范圍廣,，適應(yīng)規(guī)模靈活,、裝置形式多樣，適合任何介質(zhì)的液位,、界面的測(cè)量等,。
因?yàn)槭褂铆h(huán)境和方式的差異，磁翻板液位計(jì)在使用過(guò)程中偶爾會(huì)出現(xiàn)不同現(xiàn)象的失效,，致使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行或?qū)Π踩a(chǎn)造成威脅,。本文主要通過(guò)對(duì)磁翻板液位計(jì)自身的特性進(jìn)行介紹,，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中遇到的失效現(xiàn)象進(jìn)行分析,。可幫助用戶有效地規(guī)避磁翻板液位計(jì)在使用過(guò)程中測(cè)量失效的情況,，以及在遇到失效情況時(shí)能夠迅速地加以分析與解決,。
目前大部分廠家生產(chǎn)的磁翻板液位計(jì)都能廣泛用于石油加工、市政,、食品加工,、水處理,、化工、制藥,、電力,、造紙、冶金等領(lǐng)域中的液位監(jiān)測(cè),。對(duì)于部分高溫,、腐蝕工況也可使用。但是某一些磁翻板液位計(jì)由于設(shè)計(jì)不合理或者安裝使用中操作不當(dāng)造成的磁翻板液位計(jì)無(wú)法正常使用,，甚至對(duì)安全生產(chǎn)帶來(lái)危險(xiǎn),。因此如何避免這類事件再次發(fā)生就成為了安全生產(chǎn)中的首要大事。
1 使用環(huán)境造成失效
磁翻板液位計(jì)主要利用了浮力和磁性偶合來(lái)完成指示過(guò)程,。當(dāng)液位上升時(shí),，浮球在浮力作用下由下往上運(yùn)動(dòng)，翻柱受到浮球中磁感應(yīng)力的作用翻轉(zhuǎn)180°,，顏色由白色變?yōu)榧t色,，面板上紅白翻柱的分界位置即為罐體中實(shí)際液位高度（如圖1），當(dāng)液位下降時(shí)浮球由上往下運(yùn)動(dòng),，帶動(dòng)翻柱翻轉(zhuǎn),，顏色由紅色變?yōu)榘咨Ｒ虼爽F(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境中若有強(qiáng)磁干擾,，可能導(dǎo)致翻柱無(wú)法正常翻轉(zhuǎn),，影響真實(shí)液位的顯示。另外在安裝過(guò)程中磁翻板主導(dǎo)管不得采用鐵絲或本身帶有磁性物質(zhì)固定,，避免浮球上下浮動(dòng)時(shí)被鐵絲或者該磁性物質(zhì)影響,。
2 安裝不當(dāng)造成的失效
磁翻板安裝位置必須是與地面垂直。浮球的位置主要受到浮力和自身重力的影響,，因此若磁翻板整體安裝位置傾斜,，會(huì)造成浮球與管壁的摩擦增大，影響浮球正常上浮,。另外,，磁翻板液位計(jì)在安裝過(guò)程中由于自身整體重量較大的原因，側(cè)面與罐體連接的引流管受力較大,，因此在量程較大（一般為3M以上）時(shí)必須在中間安裝輔助支撐裝置,，用以減少引流管受力。由于某些被測(cè)量的液體中存在部分金屬雜質(zhì),，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)使雜質(zhì)沉積在主導(dǎo)管底部或吸附在浮球表面,，需要定期對(duì)內(nèi)部進(jìn)行清理。清理時(shí)先將連接在引流管上的閥門關(guān)閉,，再打開(kāi)排污閥進(jìn)行排污,，必要時(shí)候還可拆卸底部法蘭進(jìn)行清理,。清理后要按照原方式安裝，浮球重的一邊朝上,，法蘭螺栓擰緊,。
3 溫度壓力造成的失效
磁翻板液位計(jì)正常使用溫度壓力應(yīng)在設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)允許范圍之內(nèi)。磁翻板液位計(jì)在工況使用中經(jīng)常會(huì)因?yàn)閴毫驕囟茸儎?dòng)導(dǎo)致浮球變形,、磁性減弱或者泄露等原因?qū)е率?。大部分工況在使用過(guò)程中溫度壓力均能保持在一定的范圍內(nèi)，這個(gè)范圍就是磁翻板液位計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)范圍,。在某些特殊工況中可能會(huì)存在瞬時(shí)溫度或壓力超過(guò)浮球的*大設(shè)計(jì)溫度或壓力,，導(dǎo)致磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱或浮球受壓變形。當(dāng)浮球受到過(guò)載壓力,，產(chǎn)生了不可逆形變體積發(fā)生改變,，在液體中受到的浮力也會(huì)改變，但其本身質(zhì)量沒(méi)有變化,。
G=m·g,，
F=ρ·v·g
其中：G為浮球重力，m為浮球質(zhì)量,，F(xiàn)為浮球所受浮力,，ρ為液體密度，v為浮球排開(kāi)液體體積,，g為重力加速度,。在正常使用時(shí)，浮球受到的重力必須等于在水中受到的浮力,，當(dāng)受壓變形以后體積v減小導(dǎo)致受到的浮力減小,，浮球就會(huì)下沉。當(dāng)浮球全部沉入水中時(shí),，它受到的浮力也*大,，此時(shí)如果G=F，則實(shí)際液位會(huì)高于顯示液位,；若G＞F,，則浮球會(huì)在重力作用下繼續(xù)下沉，直至浮筒底部,。
4 高低溫環(huán)境造成失效
磁翻板液位計(jì)的使用環(huán)境多為室外,，部分地區(qū)環(huán)境溫度過(guò)低也是導(dǎo)致磁翻板失效的原因之一。例如某些工況中要求罐體內(nèi)的被測(cè)液體溫度必須保持恒定,，此時(shí)就需要在磁翻板液位計(jì)上添加外部恒溫裝置（如電加熱型,，水或蒸汽循環(huán)型）,，若因加熱裝置問(wèn)題或者夾套使用壓力過(guò)大導(dǎo)致循環(huán)水或蒸汽泄露,，也會(huì)造成其失效,。北方地區(qū)的冬季使用時(shí)若因?yàn)椴馁|(zhì)受到低溫環(huán)境影響，導(dǎo)致整個(gè)面板防水性能變差,，一旦水蒸汽或雨水等滲入面板就會(huì)導(dǎo)致翻柱凍結(jié)或者面板玻璃表面結(jié)霜,，操作人員無(wú)法正確判斷此時(shí)罐內(nèi)液體正確的位置。因此玻璃管面板成為解決此問(wèn)題的一種有效方法,，通過(guò)在玻璃管內(nèi)部固定好翻柱后再抽真空或充入惰性氣體,，*后將玻璃管封口。該方式能夠完*面板防水防霜問(wèn)題,，但是其缺點(diǎn)在于成本較高,，且操作工藝復(fù)雜、易破損,。
5 腐蝕環(huán)境下的失效
在化工環(huán)境中使用時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到各種帶有腐蝕性的液體,，因此防腐蝕問(wèn)題也是磁翻板液位計(jì)所必須考慮的。現(xiàn)如今使用的防腐性磁翻板液位計(jì)多為金屬管內(nèi)部和浮球表面襯聚四氟乙烯（PTFE）利用聚四氟乙烯把被測(cè)液體和金屬管隔開(kāi)來(lái)達(dá)到防腐目的,。聚四氟乙烯具有良好的機(jī)械韌性,，在加工時(shí)不易機(jī)械受損。具有良好的耐腐蝕性,，對(duì)于大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑,，表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿,、水和各種有機(jī)溶劑,。并且具有耐氣候、高潤(rùn)滑,、不粘附,、無(wú)毒害等優(yōu)點(diǎn)。金屬管內(nèi)襯聚四氟乙烯不但可以保證磁翻板液位計(jì)整體的強(qiáng)度不受影響,，也能起到很好的防腐效果,，因此該類磁翻板液位計(jì)在防腐領(lǐng)域受到廣泛應(yīng)用。雖然聚四氟乙烯的熔點(diǎn)較高,，能在250℃工況中使用,，但是因?yàn)槠浔旧淼呐蛎浵禂?shù)比較大，且隨著溫度變化而發(fā)生不規(guī)律變化,，若長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下使用會(huì)導(dǎo)致其在管道內(nèi)壁發(fā)生形變,，甚至?xí)⒏∏蚩ㄋ涝诠艿纼?nèi)壁，因此必須嚴(yán)格按照磁翻板液位計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)的范圍使用,。還有某些特殊情況或許是考慮到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)金屬管有限制或者產(chǎn)品成本的考慮,，整體采用非金屬材質(zhì)制作。這類磁翻板使用時(shí)更應(yīng)該采取一定的保護(hù)措施，防止其受力不均或其他原因造成失效和安全事故,。
6 電流信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào)造成失效
在某些現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí),，用戶要求將磁翻板的測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)接入中控室，方便監(jiān)測(cè)和控制,，因此就需要配帶液位變送器,。其利用了浮球磁性將變送器內(nèi)部的元器件（如干簧管）吸合，改變整個(gè)變送器電路的電流,，從而達(dá)到將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)的目的,。在整個(gè)使用過(guò)程中，當(dāng)變送器安裝好以后需要對(duì)其位置進(jìn)行微調(diào),，并且在使用過(guò)程中保證其位置不得發(fā)生變動(dòng),，因?yàn)橐坏┪恢冒l(fā)生變動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致其輸出錯(cuò)誤的電流信號(hào),，尤其是對(duì)于罐體帶有震動(dòng)的工況,，更應(yīng)該有固定保護(hù)措施。在使用或運(yùn)輸過(guò)程中若有強(qiáng)烈碰撞導(dǎo)致內(nèi)部元器件損壞,，也是導(dǎo)致液位變送器失效的主要原因之一,。
液位測(cè)量做為工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，磁翻板液位計(jì)作為常用的手段之一,，越來(lái)越受到廣大用戶的信賴,，因此在使用過(guò)程中必須保證其安全可靠。作為生產(chǎn)廠家,，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,、產(chǎn)品原料合格、制作工藝精良,，保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下才能考慮降低成本,；作為用戶，在使用過(guò)程中也要嚴(yán)格按廠家提供的說(shuō)明書操作,，把確保安全生產(chǎn)做為要?jiǎng)?wù),。
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