浮子式液位计的测量原理以及原位校准误差修正
发布时间：2022-02-28 23:49:05
在过程控制中，液位仪表通常用于液位检测。近年来，由于液位仪表精度的不断提高和液位测量自动化的要求， 液位仪表在液位测量领域得到了**的应用。浮子液位计因其精度高、环境适应性强、安装方便而**应用于油库、货船、造纸等行业。
侧装式磁翻板液位计浮子液位计的结构如下图所示， 当液位计的传感器工作时， 传感器的电路部分将在波导线上激励脉冲信号， 当信号沿波导线传播时，波导线周围将产生脉冲磁场。液位计的传感器导杆外装有浮子， 浮子可随液位变化沿导杆上下滑动。浮子内部有一组永磁体。
当脉冲磁场与浮子产生的磁场相遇时， 浮子周围的磁场发生变化，因此由磁致伸缩材料制成的波导线在浮子位置产生扭转波脉冲， 该脉冲以固定速度沿波导线传回，并由超声波传感器检测。通过测量脉冲信号和扭转波之间的时间差，可以准确地确定浮子的位置， ，即液位的位置。
浮子液位计的现场校准是一项创新性工作。液位计测量值的准确性直接影响到交易交接。因此，我们应该充分分析现有的误差，尽量减少误差；从校准装置和校准原理来看，浮子液位计现场校准装置的主要误差来自以下几个方面：顶板倾斜引起的误差，测距轴与铅垂线不平行引起的误差，以及温度影响引起的误差。下面逐一分析这三个因素。
顶板倾斜误差和校正方法；如图1所示，浮球提升装置的顶板在提升过程中会倾斜，导致高度测量误差。为了真实模拟浮子随液位升降的变化，顶板应保持水平，浮子在上下移动过程中可保持垂直滑动。然而，由于提升装置的工作误差和液位计导杆的不垂直度，顶板倾斜。因此，高度值应根据顶板的倾斜度进行补偿，以减少顶板倾斜引起的误差。
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提升装置顶板的倾斜误差；校正方法如下：将前后顶板之间的夹角设为β，然后，根据棱镜中心到浮子中心的距离L，顶板的倾斜误差由公式（1）γ得出。γ=L×sinβ（1）II。测距轴与铅垂线不平行的误差及校正方法液位计的测量对象是液位的高度，液面属于重力面，因此液位计导杆上浮子的自由升降线是铅垂线，所以测距轴也应该平行于铅垂线。如果测距轴与铅垂线之间存在夹角，则应校正高度值。
测距轴倾斜误差；从图2开始，当测距轴与铅垂线不重合时，液位H的测量不准确，即，两个Δ之间存在差异，具体的校正公式见公式（2）Δ=L-H=L-Lcosα（2）式（2），未知α是指测距轴与铅垂线之间的倾角。通过使用安装在测距仪Δ三中的二维电子测斜仪进行测量和计算，可以获得差值。温度引起的误差影响及其修正方法在现场测量过程中，浮子式液位计的导杆受环境温度的影响会发生膨胀和收缩。因此，在实际测量之前，有必要测量环境温度并修正*终测量结果浮子式液位计导杆的热膨胀和冷收缩程度与导杆的材料有关。在实际应用中，普通船用钢是*常见的，因此修正公式为LT=LC×[1+α（t-tc）]（3），式中：LT——温度修正后的导杆长度，m；LC——浮子液位计现场校准期间的导杆长度，m；T——实际使用时测得的温度，℃；Tc——现场标定时浮子液位计的温度，℃;α——导杆材料的线膨胀系数，α=0.000012℃。
浮子液位计的现场标定是一项创新性工作。液位计测量值的准确性直接影响到交易交接。因此，我们应该充分分析现有的错误，并尽量减少错误。以上校正方法比较全面，但由于浮子液位计校准技术的不断进步，具体问题需要详细分析。
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