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恒浮力式液位检测仪表
 
恒浮力式液位检测仪表
1.浮标式液位计
图3-8为浮标式液位计的原理示意图,浮标为一空心的金属或非金属的盒子,将浮标用绳索连接并悬挂在定滑轮上,绳索的另一端挂有平衡重物。当液位不变是,浮标的重力与浮标所受液体的浮力之差和平衡重物的重力相平衡时,其平衡关系式为:
W-F=G
式中:
W--浮标的重力,N;
F--浮力,N;
G--平衡重物的重力,N;
浮标式液位计原理示意图
当液位上升时,浮标所受的浮力F增加,则有W-F<G,原来的力平衡关系被破坏,浮标沿着导轨随液位向上浮动,在浮标向上移动的同时,浮力F将逐渐下降,W-F将逐渐增加,直到W-F重新等于G时,浮标便停留在新的液面位置上;反之亦然,从而实现了浮标对液位的自动跟踪。由于式(3-7)中浮标的重量W和平衡位置的重物的重量G均为常数,因此浮标停留在任意高度的液面上时,浮力值F都不变,故称此法为恒浮力法。
此种测量方法简单,多数用于敞口容器中液位的检测,也可以用于密闭容器中液位的检测,通过磁性连接的方式将浮子随液位变化产生的位移传递出去,其检测系统如图3-9所示。浮标式液位计的缺点是,由于滑轮与轴承之间存在着机械摩擦,悬挂钢丝受热拉长及齿轮间隙等因素,将影响其测量精度。
密闭容器浮标式液位计

2.浮球式液位计
对于温度、黏度较高,而压力不太高的密闭容器内的液体介质的液位检测时,一般可采用浮球式液位计,其检测系统如图3-10所示。检测元件浮球1有铜或不锈钢制成,同构连杆2与转轴3相连,转轴3的另一端与容器外侧杠杆5相接,杠杆上加装平衡锤4,从而组成了以转轴3为支点的杠杆、角转动系统,来进行其液位的检测。系统一般要求,在浮球的一般浸入液体时,实现系统的力矩平衡。这是因为因为变化Δh所引起的浮力变化最大,浮球位置变化最灵敏,从而提高了仪表的灵敏度。
浮球式液位计示意图
当液位升高或降低时,系统的力矩平衡将被破坏,因而浮球也要随之升高或降低,直至达到新的平衡。若在转轴3的外端挂以指针,如图3-10a所示,便可从输出的角位移中知道液位的高低。
浮球式液位计,可将其检测元件浮球直接装在容器内部(内浮球式),如图3-10a所示。当容器直径很小时,可根据联通原理,在容器外侧设置一浮球室与容器相连通(外浮球式),如图3-10b所示。外浮球是结构,其特点是便于维修,但不适用于黏稠或易结晶、易凝固的液体的检测;而内浮球式液位计则不受其影响。
由于浮球式液位计的结构与浮标式液位计的结构相比要复杂,需要用轴、轴套、填料密封等构件组成,这样才能达到既保证密封又能将浮球的位移传递出去,因此在进行安装、检修时应充分考虑摩擦、润滑以及介质对仪表各部件的腐蚀等问题,否则将会给测量造成很大的误差。另外,应特别提出的是,浮球杠杆转动轴等各部件的连接应该做到既牢固又灵活,以免日久天长,发生浮球脱落酿成严重事故。
在使用时应该经常检查并清理浮球表面上的沉淀物或结晶的物质,当无法进行清理时,则需重新调其平衡锤的位置。对腐蚀性介质测量时必须注意检查元件的防腐处理,并定期进行检查,以保证必要的测量精度。

 
 
 
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