磁性翻(fan)柱液位計(ji)是一種浮球式金屬管現(xian)(xian)場指示液位計(ji)，該液位計(ji)的優(you)點是高密封、防泄漏且可(ke)在高溫(wen)、高壓、強腐性、高粘度條(tiao)件下(xia)安 全可(ke)靠地(di)測(ce)量液位，測(ce)量全過程無盲區，顯示醒(xing)目、讀數(shu)直現(xian)(xian)、測(ce)量范圍大。配上液位報警(jing)、控(kong)制開關可(ke)實(shi)現(xian)(xian)液位或(huo)界(jie)位的上、下(xia)限(xian)報警(jing)和(he)控(kong)制，配上各種變送器可(ke)將液位或(huo)界(jie)位的信(xin)號(hao)轉換(huan)成(cheng)4 -20mA的標準信(xin)號(hao)輸出(chu)，并可(ke)疊加HART及FOXCOM等通信(xin)協(xie)議(yi)與FF現(xian)(xian)場總線(xian)實(shi)現(xian)(xian)遠距離(li)檢測(ce)、指示、記(ji)錄與控(kong)制。
磁(ci)(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji)(ji)(ji)已經被廣泛(fan)應用于工業生產中(zhong)的各個領域，特別是石(shi)油化(hua)工行業。目前磁(ci)(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji)(ji)(ji)的類型(xing)(xing)(xing)已經非常細化(hua)了，如普(pu)通型(xing)(xing)(xing)、中(zhong)溫中(zhong)壓型(xing)(xing)(xing)、高溫高壓型(xing)(xing)(xing)、低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、防(fang)腐型(xing)(xing)(xing)、極小(xiao)密度液體型(xing)(xing)(xing)、食(shi)品衛生型(xing)(xing)(xing)及各種專用型(xing)(xing)(xing)等(deng)，有的廠(chang)家(jia)甚至分(fen)到了35種型(xing)(xing)(xing)號，這充分(fen)說(shuo)明磁(ci)(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji)(ji)(ji)在選(xuan)擇應用中(zhong)應該仔細分(fen)析研究(jiu)。任何(he)儀表的選(xuan)擇均(jun)應考慮到實際工況(kuang)條(tiao)件，磁(ci)(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji)(ji)(ji)亦不(bu)例外(wai)，雖然磁(ci)(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji)(ji)(ji)結構原(yuan)理簡單，但若(ruo)工況(kuang)不(bu)適合(he)則會出現問題。比(bi)如液化(hua)氣(qi)(qi)、甲(jia)烷及乙烷等(deng)低(di) 密度易氣(qi)(qi)化(hua)介質的液位(wei)測(ce)(ce)量，液體硫磺(huang)的液位(wei)測(ce)(ce)量等(deng)。筆者就(jiu)這些(xie)特殊(shu)場合(he)磁(ci)(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji)(ji)(ji)的應用進行分(fen)析，以便能更好(hao)地(di)滿足生產工藝的要求。
1、磁性翻柱(zhu)液位計(ji)簡介
磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji)原理(li)非常簡單，是(shi)根據浮(fu)力(li)原理(li)和磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)藕合(he)(he)作用原理(li)工(gong)作的(de)。其關鍵部件(jian)是(shi)磁(ci)(ci)(ci)浮(fu)子(zi)、磁(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)和磁(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)部分的(de)密封(feng)(feng)。磁(ci)(ci)(ci)浮(fu)子(zi)關系(xi)到(dao)能否(fou)做到(dao)高溫(wen)高壓和極小密度液體型的(de)磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)液位(wei)計(ji);磁(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)關系(xi)到(dao)跟隨速度是(shi)否(fou)流暢(chang)、翻(fan)(fan)(fan)(fan)轉是(shi)否(fou)正(zheng)確以及能否(fou)保(bao)持長(chang)期不掉色，特(te)別是(shi)在室外光照(zhao)時間較長(chang)的(de)場合(he)(he)，目前市場上的(de)氧化鋁(lv)陶瓷燒結工(gong)藝生產(chan)出的(de)磁(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)是(shi)非常好的(de)選擇(ze);磁(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)部分的(de)密封(feng)(feng)是(shi)關系(xi)到(dao)能否(fou)保(bao)證翻(fan)(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)正(zheng)常使(shi)用的(de)關鍵。
2、低 密度(du)并容易氣化介質(zhi)的儀表選(xuan)型
低 密度并(bing)容易(yi)氣(qi)(qi)(qi)化的介質有:商品液(ye)化氣(qi)(qi)(qi)、甲(jia)烷及乙烷等(deng)。如(ru)果使(shi)用常(chang)規磁性翻(fan)柱液(ye)位計，當氣(qi)(qi)(qi)溫高的時候，介質汽化后產生大量氣(qi)(qi)(qi)泡，氣(qi)(qi)(qi)泡沖擊磁浮(fu)子上下跳動，外面的磁翻(fan)柱跟隨速(su)度不(bu)(bu)夠，就會導(dao)致磁翻(fan)柱有的翻(fan)轉有的不(bu)(bu)翻(fan)轉，這樣翻(fan)轉和不(bu)(bu)翻(fan)轉的磁翻(fan)柱間雜在一起就反應不(bu)(bu)出(chu)液(ye)位的具體位置，同時磁浮(fu)子上下跳動過快容易(yi)造成(cheng)磁浮(fu)子和測量室(shi)的撞擊和摩擦，導(dao)致磁浮(fu)子易(yi)損壞或減少其使(shi)用壽命。
解決這個問題直接(jie)的方(fang)法(fa)就(jiu)(jiu)是(shi)控制介(jie)(jie)質(zhi)的汽化(hua)(hua)程度，保證外(wai)面的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)不(bu)能輻射到介(jie)(jie)質(zhi)當中，因此有(you)(you)人采取了保溫(wen)(wen)(wen)瓶(ping)原理(li)，就(jiu)(jiu)是(shi)在磁(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)液(ye)位(wei)計的測量(liang)室(shi)外(wai)面加真空夾(jia)套。這樣做是(shi)有(you)(you)一(yi)定的作(zuo)用，但并不(bu)十分(fen)理(li)想。目前有(you)(you)一(yi)種液(ye)化(hua)(hua)氣專用型磁(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)液(ye)位(wei)計，其原理(li)是(shi)采用式(shi)結構，將(jiang)液(ye)位(wei)計主 導管內腔分(fen)為(wei)汽化(hua)(hua)室(shi)和測量(liang)室(shi)，當液(ye)位(wei)計內介(jie)(jie)質(zhi)受溫(wen)(wen)(wen)度影(ying)響，內部汽化(hua)(hua)而產(chan)生氣泡(pao)時，氣泡(pao)會順著(zhu)汽化(hua)(hua)室(shi)往上(shang)冒，而不(bu)會進人測量(liang)室(shi)影(ying)響磁(ci)浮子工(gong)作(zuo)。由于介(jie)(jie)質(zhi)汽化(hua)(hua)的氣泡(pao)在上(shang)升過程中如(ru)果可(ke)以排(pai)出就(jiu)(jiu)不(bu)會去硬頂著(zhu)磁(ci)浮子，而這種結構給介(jie)(jie)質(zhi)汽化(hua)(hua)后產(chan)生的氣泡(pao)留(liu)有(you)(you)排(pai)出的空間，使得磁(ci)性翻(fan)柱(zhu)(zhu)液(ye)位(wei)計在介(jie)(jie)質(zhi)大量(liang)汽化(hua)(hua)時也能正常工(gong)作(zuo)。
3、磁(ci)性翻(fan)柱液位計在液體硫磺測A的(de)應用
液(ye)(ye)(ye)體硫(liu)(liu)(liu)磺的(de)液(ye)(ye)(ye)位測(ce)量一直是化工(gong)行業的(de)難點(dian)，因為液(ye)(ye)(ye)體硫(liu)(liu)(liu)磺在低于100℃時就會結(jie)晶，變成固(gu)態。因此選擇(ze)儀(yi)表須***要保證液(ye)(ye)(ye)體硫(liu)(liu)(liu)磺的(de)溫(wen)(wen)(wen)度，防止其固(gu)化。現在市場(chang)上(shang)測(ce)液(ye)(ye)(ye)體硫(liu)(liu)(liu)磺的(de)有(you)液(ye)(ye)(ye)體硫(liu)(liu)(liu)磺專用(yong)型磁性翻柱(zhu)液(ye)(ye)(ye)位計，做法(fa)是:首先，在測(ce)量室外加(jia)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)蒸(zheng)汽(qi)(qi)夾套，通高(gao)溫(wen)(wen)(wen)蒸(zheng)汽(qi)(qi)對介質(zhi)進行加(jia)溫(wen)(wen)(wen);其次，為了確保介質(zhi)液(ye)(ye)(ye)化，在高(gao)溫(wen)(wen)(wen)夾套外面再加(jia)真(zhen)空(kong)夾套，使(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)蒸(zheng)汽(qi)(qi)的(de)熱 能不衰減，讓介質(zhi)恒定在液(ye)(ye)(ye)化溫(wen)(wen)(wen)度范圍內。通過以上(shang)工(gong)藝加(jia)工(gong)后的(de)磁性翻柱(zhu)液(ye)(ye)(ye)位計便可順利(li)地進行液(ye)(ye)(ye)體硫(liu)(liu)(liu)磺的(de)液(ye)(ye)(ye)位測(ce)量了。
液(ye)(ye)體(ti)硫(liu)磺(huang)上、下限報 警(jing)與其他磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)翻(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)液(ye)(ye)位(wei)(wei)計(ji)相(xiang)同(tong)，但通過液(ye)(ye)體(ti)硫(liu)磺(huang)專用型磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)翻(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)液(ye)(ye)位(wei)(wei)計(ji)配(pei)上其他的(de)(de)二次液(ye)(ye)位(wei)(wei)儀表將(jiang)液(ye)(ye)位(wei)(wei)轉(zhuan)換成(cheng)420mA的(de)(de)標準信號輸(shu)出，并可疊加HART及FOX-coM等(deng)通信協(xie)議和FF現場總線以實現遠距離檢測、指示、記錄(lu)和控(kong)制。這里除(chu)傳統使(shi)用的(de)(de)干簧管遠傳外，推薦使(shi)用磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)(suo)液(ye)(ye)位(wei)(wei)變(bian)送器。解決方(fang)案為:將(jiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)翻(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)液(ye)(ye)位(wei)(wei)計(ji)的(de)(de)浮(fu)子(zi)當作磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)(suo)的(de)(de)浮(fu)子(zi)，除(chu)有(you)驅(qu)動(dong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)功(gong)能外，還有(you)充當磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸浮(fu)子(zi)，除(chu)有(you)驅(qu)動(dong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)功(gong)能外，還有(you)充當磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)(suo)的(de)(de)浮(fu)子(zi)功(gong)能。將(jiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)(suo)的(de)(de)波(bo)導管綁在磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)翻(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)液(ye)(ye)位(wei)(wei)計(ji)測量(liang)室的(de)(de)外面，磁(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)子(zi)在驅(qu)動(dong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)翻(fan)(fan)(fan)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)同(tong)時(shi)也將(jiang)產生波(bo)導扭曲脈沖，這樣(yang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)(suo)液(ye)(ye)位(wei)(wei)計(ji)也將(jiang)正常工作了。這樣(yang)做磁(ci)(ci)(ci)(ci)致(zhi)(zhi)伸縮(suo)(suo)是(shi)不直(zhi)接和工藝介質接觸的(de)(de)，因此在溫度、壓力(li)及過程連接等(deng)方(fang)面都不用考(kao)慮。
4、磁敏LED雙色光柱(zhu)液位(wei)計的應用
磁敏LED雙(shuang)色光柱液位計(ji)非常適合(he)煙塵環境較(jiao)大、含有(you)微細鐵屑的鋼(gang)鐵及(ji)化(hua)工等行業，該(gai)液位計(ji)的翻柱采用半導體LED發光器件(jian)，具(ju)有(you)亮度高、紅(hong)/綠雙(shuang)色顯示，可視距離更(geng)遠、標尺刻度更(geng)加清晰及(ji)顯示范圍更(geng)寬等優點，其白天(tian)觀(guan)測距離為60m，夜間觀(guan)測距離可達200m以上。
在含有(you)大量(liang)微細(xi)鐵屑的(de)(de)企業，如果采用(yong)傳統的(de)(de)磁(ci)性翻(fan)(fan)柱(zhu)液(ye)(ye)位(wei)(wei)計，由于磁(ci)吸(xi)附(fu)作用(yong)，微細(xi)鐵屑會把磁(ci)翻(fan)(fan)柱(zhu)的(de)(de)紅(hong)、綠顏色覆蓋，無法觀察(cha)到(dao)液(ye)(ye)位(wei)(wei)。而(er)磁(ci)敏(min)LED雙色光(guang)柱(zhu)液(ye)(ye)位(wei)(wei)計能有(you) 效(xiao)解(jie)決(jue)這個問題，因為(wei)磁(ci)敏(min)LED的(de)(de)翻(fan)(fan)柱(zhu)沒有(you)磁(ci)性傳導。該種液(ye)(ye)位(wei)(wei)計非常適合應(ying)用(yong)于光(guang)線較暗和(he)難(nan)以近距離觀察(cha)液(ye)(ye)位(wei)(wei)的(de)(de)場合，液(ye)(ye)綠、氣紅(hong)，一目了然。
5、磁(ci)性翻柱(zhu)液位計配合其他變(bian)送器的應用
由于磁性翻柱(zhu)(zhu)液位(wei)(wei)計在(zai)石油(you)化工等(deng)行業的(de)(de)廣(guang)泛應用，其(qi)諸多優(you)點(dian)一直被廣(guang)泛認可，因(yin)此現在(zai)關(guan)鍵場合將一些(xie)磁性翻柱(zhu)(zhu)液位(wei)(wei)計和其(qi)他(ta)變送(song)器結合起來使用，采用雙系統進(jin)行控制，以確(que)保設備的(de)(de)使用安(an) 全。下面就一些(xie)常規雙系統應用進(jin)行論述。
電浮筒&磁翻(fan)柱雙(shuang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)液(ye)(ye)位(wei)計。該(gai)種(zhong)(zhong)雙(shuang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)液(ye)(ye)位(wei)計的(de)組合構(gou)成是采用(yong)(yong)雙(shuang)腔雙(shuang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)液(ye)(ye)位(wei)測(ce)量，現場(chang)(chang)液(ye)(ye)位(wei)(界位(wei))指示測(ce)量和浮筒遠傳變(bian)(bian)送，相互(hu)獨立，適合用(yong)(yong)于高溫(wen)、高壓(ya)、小(xiao)量程(cheng)(cheng)以(yi)及關鍵工藝液(ye)(ye)位(wei)控(kong)制和聯鎖的(de)場(chang)(chang)合，具有性價比(bi)高、測(ce)量精度(du)高、可靠性高及使用(yong)(yong)壽(shou)命長等優點。該(gai)雙(shuang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)不適合用(yong)(yong)于量程(cheng)(cheng)較大(da)(da)的(de)工況，比(bi)如(ru)量程(cheng)(cheng)大(da)(da)于3m以(yi)上的(de)場(chang)(chang)合。因為雙(shuang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)導致儀表本身的(de)重量過(guo)大(da)(da)，這樣過(guo)程(cheng)(cheng)連(lian)接(jie)法蘭長期受重后易損(sun)壞，因此(ci)需要加支撐。同時浮筒變(bian)(bian)送器***大(da)(da)量程(cheng)(cheng)能做到5m(根據介質密(mi)度(du)而定)，所以(yi)超(chao)過(guo)這個極(ji)限就無法實現這種(zhong)(zhong)雙(shuang)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)液(ye)(ye)位(wei)測(ce)量。
導(dao)波(bo)(bo)(bo)雷達&磁翻柱雙系(xi)(xi)統液(ye)位計(ji)(ji)。該種雙系(xi)(xi)統液(ye)位計(ji)(ji)的(de)組合構成是采(cai)用雙腔(qiang)(也可采(cai)用復合腔(qiang))雙系(xi)(xi)統液(ye)位側(ce)量(liang)，現(xian)場液(ye)位指(zhi)示測(ce)(ce)量(liang)和導(dao)波(bo)(bo)(bo)雷達液(ye)位計(ji)(ji)遠傳變(bian)送，相(xiang)互(hu)獨立(li)，適合于(yu)高(gao)溫(wen)、低溫(wen)、超低溫(wen)、高(gao)壓及(ji)大量(liang)程等液(ye)位現(xian)場指(zhi)示和DCS系(xi)(xi)統聯鎖的(de)場合。因(yin)(yin)為導(dao)波(bo)(bo)(bo)雷達信(xin)號通過導(dao)波(bo)(bo)(bo)桿(gan)傳播而非空氣傳送，因(yin)(yin)此輸(shu)出穩定、精度高(gao)。導(dao)波(bo)(bo)(bo)桿(gan)上的(de)凝結水不(bu)會影響(xiang)測(ce)(ce)量(liang)性能，測(ce)(ce)量(liang)不(bu)受介質密(mi)度、沸騰、波(bo)(bo)(bo)動、湍流甚至是攪(jiao)拌機(ji)葉片等狀態影響(xiang)，測(ce)(ce)量(liang)數(shu)據與過程溫(wen)度、過程壓力、介質密(mi)度的(de)變(bian)化無關，可快速跟(gen)蹤液(ye)面。
磁致伸縮&磁翻(fan)柱雙(shuang)系統液(ye)位計。該(gai)種雙(shuang)系統的(de)組合構成更(geng)加(jia)方便實用，在測量液(ye)體(ti)硫(liu)磺方面已經就這種方法有(you)了簡單的(de)論述，該(gai)種雙(shuang)系統的(de)量程可做得更(geng)大，適用面更(geng)寬。
6、結束語
磁性翻柱(zhu)液(ye)(ye)(ye)位(wei)(wei)計已經是被廣泛使用(yong)和(he)廣泛認可的液(ye)(ye)(ye)位(wei)(wei)測量(liang)儀表，除文中所述幾種雙(shuang)系統液(ye)(ye)(ye)位(wei)(wei)計外，它還(huan)可以(yi)和(he)雙(shuang)法蘭液(ye)(ye)(ye)位(wei)(wei)變送器和(he)各種測量(liang)差壓(ya)和(he)壓(ya)力的液(ye)(ye)(ye)位(wei)(wei)變送器組合應用(yong)到(dao)各種場合。
