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關(guān)于真空磁翻板液位計的系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)工作流程

發(fā)布時間:2021-01-22 17:51:36??點擊次數(shù):1596次

摘要:通用反射式液位計檢測裝置采用水平布局,標(biāo)準(zhǔn)器和被檢儀表對向設(shè)計形式,配置雙標(biāo)準(zhǔn)器,具備自檢功能??蓪崿F(xiàn)對超聲波液位計、微波雷達液位計、導(dǎo)波雷達液位計和真空磁翻板液位計的檢測。
液位計廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥和食品等行業(yè)儲缸的液位測量,依據(jù)測量原理不同可分為若干種類,其中超聲波液位計、雷達液位計和導(dǎo)波雷達液位計通過發(fā)射的能量脈沖信號接觸液面后返回的時間來測量液面的高度。真空磁翻板液位計則通過在波導(dǎo)絲上激勵出脈沖電流,產(chǎn)生脈沖電流磁場。當(dāng)脈沖電流磁場與浮子內(nèi)的磁環(huán)磁場相遇時,波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個扭轉(zhuǎn)波脈沖,通過測量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時間差可以精確地確定液面的位置。
目前,國內(nèi)各計量檢測機構(gòu)和院校針對液位計的檢測做了大量工作,設(shè)計了不同類型和原理的液位計檢測裝置 ,劉藝專和邱潮浩分別對雷達液位計的非接觸式檢測進行了研究。塔依爾·斯拉甫力等提出了一種反射式液位計檢測裝置,對基于反射式測量原理的液位計進行檢測。以上方案還存在諸多不足,功能單一,僅適用于某種類型的液位計檢測,測量范圍有限。本文介紹一種通用化反射式液位計檢測裝置,可實現(xiàn)對超聲波液位計、微波雷達液位計、導(dǎo)波雷達液位計和真空磁翻板液位計的檢測與量值傳遞。
1 系統(tǒng)設(shè)計
裝置采用水平設(shè)計,標(biāo)準(zhǔn)器激光測距儀與被檢液位計采用對向布置,相對于通常采用的激光測距儀和被檢液位計同向設(shè)置,將標(biāo)準(zhǔn)器和被檢液位計設(shè)置于裝置同一端,可以簡化系統(tǒng)設(shè)計的難度。裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示,工作平臺與激光反射板固定于 10m 長高精度平行導(dǎo)軌一端,平行導(dǎo)軌上設(shè)置有滑動平臺和液位計信號反射板,兩者作為一體可在導(dǎo)軌上滑動,激光反射板和液位計信號反射板均為鋁制,外形尺寸相同,在激光反射板高于工作平臺部分的中心設(shè)置有待檢測液位計的法蘭安裝接口,待檢測液位計搭配固定尺寸的外接法蘭就可與之連接,在液位計信號反射板高于滑動平臺部分的中心設(shè)有一個可通過氣壓控制開閉的窗口,開閉窗口的中心與法蘭安裝接口的中心在同一軸線上且與平行導(dǎo)軌平行,液位計信號反射板上沿對角線設(shè)置的兩臺激光測距儀( DIMETIX DLS-A15 型,測量范圍為 0. 2 ~30m,精度 ±1. 5mm) 作為標(biāo)準(zhǔn)器,激光測距儀的光軸與平行導(dǎo)軌平行且激光瞄準(zhǔn)點落在激光反射板上。其中裝置中平行導(dǎo)軌設(shè)計的技術(shù)要求為: 平行度≤0. 02/1000,直線度≤0. 01/1000,激光反射板的垂直度要求≤0. 02/1000,平行導(dǎo)軌的技術(shù)要求主要保證滑動平臺長期運行的順暢,不會出現(xiàn)振動、卡滯現(xiàn)象,系統(tǒng)的測量精度主要由激光測距儀控制,導(dǎo)軌的影響相對較小; 而對于固定式激光反射板垂直度造成距離上的微小偏差,相對于本裝置適用的*大允許誤差*高為毫米級的被檢液位計來說,也是可以忽略的。
滑動平臺中設(shè)置了氣動剎車系統(tǒng),測量時可通過氣壓將滑動平臺鎖定在導(dǎo)軌上,以利于讀數(shù)的穩(wěn)定。液位計信號反射板中設(shè)置的開閉窗口同樣由氣壓控制,對于導(dǎo)波雷達和真空磁翻板液位計,以氣壓控制窗口開啟夾緊探桿或浮子,而對于超聲波和雷達液位計,則可將窗口關(guān)閉,從而保證該裝置對于不同類型液位計的適用性,相關(guān)的氣路及控制電路分別通過設(shè)置于滑軌下的線路與放置于工作平臺中的氣瓶和電腦主機相連。
2 系統(tǒng)工作流程
2. 1 被檢液位計的安裝
將被檢液位計搭配預(yù)制具有固定外形尺寸的外接法蘭,安裝于檢測裝置的法蘭接口上。根據(jù)被檢液位計的種類,若為雷達或超聲波液位計,通過氣壓將開閉窗口關(guān)閉,若為真空磁翻板液位計或?qū)Рɡ走_液位計,控制窗口將磁浮子或探桿加緊并將線纜或探桿調(diào)至水平。
2. 2 測量方法
不同廠家生產(chǎn)的液位計由于設(shè)計的差異,安裝后其初始零位并不一致,因此在實際工作中采用差值法,即相對測量法,其技術(shù)思路為: 將*一測量點作為參考點,在被檢液位計量程范圍內(nèi),通過比較各測量點標(biāo)準(zhǔn)值和被檢儀表顯示值與*一測量點數(shù)據(jù)的差值來實現(xiàn)對不同液位計的檢測。
2. 3 測量程序
測量程序采用 LABVIEW 編制,其流程圖如圖 2所示。*先將被檢液位計的基本信息輸入測量主程序中并設(shè)置測量點。測量開始后系統(tǒng)開始自檢,依據(jù)系統(tǒng)提示將滑動平臺移動到*一測量點附近,控制氣動剎車系統(tǒng)將滑動平臺鎖定在平臺上,防止讀數(shù)時輕微滑動造成讀數(shù)不準(zhǔn)確,系統(tǒng)通過 RS232端口控制兩臺激光測距儀工作。每個測量點測量開始前,系統(tǒng)都會進行自測量,若此時兩臺激光測距儀的測量結(jié)果差值大于設(shè)定值,系統(tǒng)將報警提示故障,若差值在設(shè)定范圍內(nèi),系統(tǒng)正式開始該測量點測量,兩臺激光測距儀各測量 10 次,取其均值作為標(biāo)準(zhǔn)值。系統(tǒng)可自動讀取被檢液位計輸出電流信號,也可選擇將測量結(jié)果手動輸入。系統(tǒng)在完成該點測量后提示更換測量點,測量程序全部完成后將進行數(shù)據(jù)保存并自動生成包含全部測量數(shù)據(jù)的測試報告。
表 1 給出了對雷達液位計( 測量范圍為 0 ~10m,*大允許誤差為 ±10mm) 的實際測量結(jié)果。
3 結(jié)束語
通用反射式液位計檢測裝置已申請**( **號: ZL201720365159. 2) ,裝置采用標(biāo)準(zhǔn)器和被檢液位計對向設(shè)計的方案,降低了設(shè)計難度; 配備雙標(biāo)準(zhǔn)器,具備自檢功能,可保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確,適用于對超聲波液位計、微波雷達液位計、導(dǎo)波雷達液位計和真空磁翻板液位計的檢測。由于裝置為水平式,若將導(dǎo)軌進行延長就能夠?qū)Υ罅砍痰囊何挥嬤M行檢驗,但是,激光測距儀不能滿足大量程高精度液位計的測量,應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)器更換為激光干涉儀,才可滿足現(xiàn)有相關(guān)類型液位計的檢驗。

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