摘要:液位變送器是制漿紙中常見的儀表，用于檢測漿池、漿槽、白槽、化學藥品儲藏槽等液位。液位計能否*測量直接影響生產(chǎn)的正常運行，因此液位的檢測和控制尤為重要，液位變送器在制漿紙中應用廣泛，發(fā)揮著越來越重要的作用。本文通過講述液位變送器的工作原理、應用維護和校準等方面的知識，供制漿儀表技術(shù)人員參考和參考。
物位是指容器之間的垂直距離，也是由兩種不相容的液體形成的界面，在工業(yè)生產(chǎn)中常用法蘭式液位變送器、超聲波液位計、雷達液位計、核輻射材料位計和磁致伸縮液位計來檢測物位。物位檢測的結(jié)果通常以長度單位m、mm或測量范圍的百分比來顯示。
1液位計在制漿紙中的應用。
在制漿紙生產(chǎn)線中，常用法蘭式液位計、投入式液位計、雷達液位計、超聲波液位計、放射源液位計和磁伸縮桿式液位計來測量液位。
1.1制漿造紙生產(chǎn)線液位計的選擇和應用。
(1）由于木漿、黑液、堿液或綠液介質(zhì)容易堵塞和結(jié)垢，因此木漿或黑液等介質(zhì)的液位和壓力測量通常選用法蘭式壓力變送器。另外，根據(jù)設置場所和設備的密閉空間等，選擇單法蘭式壓力變送器或雙法蘭式壓力變送器。另外，由于木漿和黑液介質(zhì)容易結(jié)垢或堵塞，一般在法蘭式壓力變送器前安裝一次閥，拆下薄膜去除污垢，同時在法蘭短管上安裝清洗閥，定期清洗液位計法蘭短管介質(zhì)，確保取壓順暢，測量正確。
(2)蒸汽和水介質(zhì)一般選擇差壓變送器，例如冷凝罐、蒸汽水分離器、冷凝罐等設備選擇差壓變送器來測量液位。差壓變送器的液位測量一般取決于測量管路和差壓變送器的安裝是否正確。
(3)對于腐蝕性化學品、涂料和二氧化氯等介質(zhì)，由于腐蝕性強、粘性大，一般選擇法蘭式壓力變送器，隔膜材質(zhì)一般選擇雙相鋼、鈦和鉭材質(zhì)。
(4）對于蒸煮塔、木片倉、浸漬塔、低壓喂料器等，需要測量木片或者木片混合物料位，一般選用放射源料位計來測量料位。
(5)廢液貯藏槽、廢水池、集水槽、木片貯藏槽等，一般采用超聲波或雷達液位計測量液位。
2、制漿紙常用液位計的種類和工作原理。
2.1制漿紙常用液位計的種類。
(1）常用于各類化學品或水儲罐的直讀式液位計，如玻璃管液位計。
(2）常用于測量儲漿槽或白水槽的靜壓式物位計，如智能型膜片式液位計或者差壓式液位計。
(3)常用于檢測槽液位的浮子式液位計，如浮子式液位變送器。
(4)常用于漿料和黑液等液位的電阻式、電容式物位計。
(5)常用于檢測木片材料位置的放射源式液位計。
(6)常用于檢測化學品罐、池塘液位的雷達液位計和超聲波液位計。
2.2.制漿紙常用液位計的工作原理。
(1）玻璃管式液位計：根據(jù)連通器工作原理來測量液位，與被測桶槽的介質(zhì)連通，并通過玻璃管上標識的刻度來直接顯示液位的高低。
(2）吹氣式液位計：由導壓管、差壓變送器和轉(zhuǎn)子流量計組成，將導壓管插入容器底部，然后氣源經(jīng)過過濾器和減壓閥后以恒定的流量氣體通過導壓管端口處，由導壓管浸在容器底部的端口對外吹氣而在液體介質(zhì)中產(chǎn)生氣包，這時壓力變送器上所測的壓力與冒泡端口處液位高度的壓力相等。h=h/g。
(3)差壓式液位計:容器內(nèi)液位變化時，液柱產(chǎn)生靜壓也相應變化，△P=PTA-PUB=H=△P/G，如圖1所示。
(4)磁致伸縮液位變送器:由測量管、浮子和電子變送器三部分構(gòu)成的磁桿內(nèi)部為磁致伸縮線，外部為保護管的浮子內(nèi)部為*磁鐵，如圖2所示。浮子隨著液位的上升而上升，液位的下降而下降，通過*磁鐵形成磁場的變送器定期發(fā)出電流脈沖信號，沿磁性伸縮線向下傳播，浮子向下運動時也產(chǎn)生磁場，兩個磁場相遇時產(chǎn)生扭應力波，通過磁性伸縮線形成回來的電子脈沖然后通過處理器測量脈沖的開始和返回使用的時間，轉(zhuǎn)換成液位的高度，測量液位。
(5)恒浮力式液位計:典型的恒浮力式液位計為浮子式液位計，如圖3所示。
(6)電極式水位計:電極式水位計是電阻式液位計。它的測量部分由連通管和電阻組成，根據(jù)測量需要可以在連通管上安裝多個電極。每個電極通過特殊工藝處理與管道形成絕緣，同時每個電極通過電線引出，而連通管作為一個公共電極與每個電極相連。水位達到某個電極位置時，水具有導電性，與該電極連接，使相應的霓虹燈發(fā)光，通過燈的位置測量水位。如圖4所示。
(7)核輻射式液位計:輻射源發(fā)射，輻射通過罐壁材料時衰減，隨著液面的變化，探測棒的輻射劑量率相應變化，探測棒將輻射轉(zhuǎn)化為電信號。核輻射式液位計一般由輻射源、輻射保護器、探桿和變送器組成。
(8)超聲波位置計:聲波在氣體、液體、固體中傳播，聲波在切斷時被吸收而衰退，氣體吸收非常強，衰退非常大的固體吸收非常小，衰退非常小，聲波在切斷不同密度介質(zhì)的界面上產(chǎn)生反射，超聲波位置計根據(jù)聲波從發(fā)射到接收反射回波的時間間隔和物位高度成比例
3、制漿紙常用液位計安裝注意事項及校準方式。
3.1智能薄膜式液位變送器的安裝注意事項和校準方式。
3.1.1薄膜式液位變送器的使用注意事項。
(1)變送器在使用前確認型號規(guī)格，確認銘牌型號規(guī)格與要求的儀表一致。
(2）變送器避免安裝在溫度變化大、熱輻射強的區(qū)域；避免安裝在腐蝕性環(huán)境中，盡量安裝在沖擊少和振動小的場所。
3.1.2 膜片式液位變送器的安裝事項。
(1)在變送器周邊施工時，請避免焊接電流通過變送器，不要將馬達的接地線連接到儀表設備上。
(2)確保使用的墊圈內(nèi)徑大于隔膜密封內(nèi)徑，使用的墊圈內(nèi)徑小于隔膜密封內(nèi)徑時，會產(chǎn)生影響。
響膜片的正常工作，引起誤差。
(3)安裝過程中注意不要損傷薄膜表面。薄膜從法蘭面隆起1毫米，薄膜面朝下會損傷薄膜表面。
(4)不要扭曲擠壓毛細管，也不要對毛細管施加過大的壓力。
(5)進行液位測量時，非常低的液位(零點)必須設置在距離高壓側(cè)膜片密封部中心50mm以上的位置。
(6)安裝法蘭隔膜時，必須根據(jù)變送器顯示的HIGH、LOW顯示，安裝在桶液位計的高、低壓側(cè)。
(7)為了避免溫差引起的誤差，可以捆綁毛細管。
(8）變送器本部盡可能安裝在高壓側(cè)遠傳法蘭隔膜密封安裝部下方離之600～1300m m處，以便毛細管封入液形成正落差壓盡可能地加在變送器的本體上，如果不能達到推薦高度，可以按以下公式計算高度：
h=[(P-P0)×dHg/ds]×7.5×10-3[mm]
H-高壓側(cè)工藝連接與變送器之間的垂直高度(m.m)，h≤0:將變送器安裝在高壓側(cè)工藝連接下方h(mm)以上的位置，h≥0:將變送器安裝在高壓側(cè)工藝連接下方h(m.m)以下的位置，P-罐壓力；PU0-變送器壓力很小。
3.1.3電源電壓與負載電阻的關(guān)系。
在儀表回路中，外部負載電阻應在250~600歐姆范圍內(nèi)，以確?；芈吠ㄐ耪?，如圖5所示。
3.1.4智能變送器的校準程序和方法。
液位變送器在運輸前需要校準，一般需要零點、滿量程校準的減震、量程、單位、顯示單位等需要設定的必要時進行正負轉(zhuǎn)移設定的儀表回路測試等。
(1)零點調(diào)整:零點調(diào)整有兩種方法。一種是通過變送器調(diào)整零螺栓進行調(diào)整，另一種是通過HT手柄進行零點調(diào)整。螺栓變?yōu)榱銜r需要注意的是，變?yōu)榱愫蟛荒芰⒓赐ｋ?，變?yōu)榱?0后s內(nèi)停電的話，零點會恢復到原始值。
(2)滿量程設定:在滿量程中添加現(xiàn)場桶槽的液位后，可以通過顯示面板量程設定鍵與外部調(diào)整螺栓相結(jié)合，改變量程的上下限值，也可以通過HART手柄進行滿量程校準。
3.2磁性伸縮液位變送器的安裝注意事項和校準方式。
3.2.1磁伸縮液位計安裝注意事項。
(1）在磁性伸縮液位計安裝之前需要對其校準，確定液位計測量準確。
(2)對磁翻板液位計的浮球進行驗證試驗，根據(jù)浮球的質(zhì)量、體積和測量的介質(zhì)密度決定是否滿足現(xiàn)場要求。
(3）安裝磁翻板液位計后，在進行磁性伸縮變送器的安裝，因磁桿較長，需對磁桿固定牢固，另外還需防止磁桿變形，影響到液位測量。
(4）為了防止磁性伸縮液位變送器所測信號干擾，需在DCS處加裝信號隔離器。
(5）通過磁翻板液位計排污口排除的液位，使用密度計對其進行測量介質(zhì)密度，確認磁性伸縮變送器所測液位是否準確。
3.2.2 磁性伸縮液位變送器的故障檢查和校準。
(1）根據(jù)磁性伸縮液位變送器輸出電流值檢查是否存在異常，一般情況輸出信號為3.8m A至20.6m A，如果超過此數(shù)值，需要對磁性伸縮液位變送器電子元件進行檢查，確認是否存在異常。
(2)磁性伸縮液位變送器輸出信號變動或頻繁跳動時，需要檢查線路，確認線路沒有干擾，然后對線路進行消磁處理，可以在線路兩端同向或反向移動進行消磁處理。在磁性伸縮液位變送器的校準過程中，磁性和磁性棒的方向必須避免90°，磁性棒會發(fā)生磁化現(xiàn)象。
3.放射源式液位計的安裝注意事項和校準方式。
3.3.1放射源式液位計的安裝注意事項。
(1)進行液位測量時，探測棒必須垂直安裝，如有可能，探測器頭朝下。
(2)放射源的放射角必須對準探測棒的測量范圍，注意探測棒的測定程度。
(3)進行分級安裝時，各探測棒的量間不得有間隙。
(4)源箱和探針的安裝位置應盡量靠近容器，隔離所有放射線路徑，確保放射線區(qū)內(nèi)沒有人。
(5)采取防護措施，避免探針長時間曬黑，安裝防護罩非常好。
3.3.2核輻射式液位計的校準。
輻射源在校準前需要進行簡單的設置，參數(shù)設置完成后即可進行標定操作。
(1)標定的簡單步驟包括重置標準值、探測器設置、基本設置。
⑶標定:兩點標定、單點標定、多點標定三種標定方式。
①兩點標定:兩點標定是非常常用的標定方法。特別是棒源標定時，適合用兩點標定。也可用于點源和棒探測器時。兩點標定主要分為四個步驟、空罐標定、滿罐標定和檢測標定結(jié)果四個步驟。
②單點標定:不能進行滿罐標定，或者在滿罐狀態(tài)下射線完全衰減時，可以進行單點標定。
③多點標定:多點標定中標定點至少3個，非常多可輸入10個標定點。多點標定時，需要知道各個標定點的物位高度。多點標定適用于各種連續(xù)料位測量。標定曲線見圖6。
3.3.3放射性本底說明。
基本上是指周圍環(huán)境中天然存在放射性，天然放射性基本上不會改變大小。因此，不考慮天然放射性底部的變化，認為底部是常數(shù)。測量的本底計數(shù)率的大小與探測器的大小密切相關(guān)。如果本底測量，后續(xù)測量會漂移。測量本底時，必須避免周圍其他放射源的干擾。放射源、探測器安裝完畢后，在空罐、放射源關(guān)閉狀態(tài)下，測量本底。此時，放射源測量少量的放射線，測量的底部變大。
(1)空罐標定應滿足的條件:根據(jù)設計圖紙設置放射源，打開探測器完成的放射源，清空倉庫的材料，如果不能清空，至少必須保證材料高度低于測定范圍的非常低的上述第三條不能滿足的情況下，如果知道當時的材料高度，例如20%，則需要調(diào)整低位標定點(將零點的0%改為20%)。然而，它會帶來零點測量的誤差。當零點條件滿足后應盡快重新標定。
(2)單點指數(shù)標定說明:如果滿點標定不能進行，則使用單點標定模式。輸入零點的標定數(shù)據(jù)和倉庫的內(nèi)徑，測定材料的密度，系統(tǒng)自動計算滿點數(shù)據(jù)作為標定數(shù)據(jù)。
(3)多點標定說明:測量精度要求高的倉庫形狀不規(guī)則，如錐形或平柱形的倉庫內(nèi)測量路徑有攪拌器等其他物體。如果不能用材料倉庫的預測材料加入不同的高度進行標定，也可以用與預測材料密度相似的材料進行標定。一般用水作替代品。
(4）調(diào)整低位標定點說明：零點標定可以影響整個標定曲線。因此，調(diào)整零點后，需要對所有的標定點進行調(diào)整，以保持標定曲線的形狀不發(fā)生變化。發(fā)生以下情況時，需要調(diào)整零點:①以前進行過多的點標定，現(xiàn)在只想調(diào)整零點更新標定曲線②計算理論曲線(標定點的理論值)，調(diào)整零點，輸入理論值，更新標定曲線。
4.結(jié)論。
液位計是制漿紙行業(yè)常見的儀器，通過常見的法蘭式液位變送器、磁性伸縮液位變送器、放射源液位計等液位計的工作原理、安裝注意事項和校準調(diào)整等各方面的知識介紹，供制漿紙儀表技術(shù)人員參考和參考。
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