捆绑式变送器(【机械机电】详解磁翻板液位计)

Posted 2023-05-27

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捆绑式变送器(【机械机电】详解磁翻板液位计)

一、工作原理

磁翻板液位计是根据磁极耦合原理、阿基米德（浮力定律）等原理巧妙地结合机械传动的特性而开发研制的一种专门用于液位测量的装置。

二、常用磁翻板液位计安装形式

下图中所示安装形式常用的为A型和B型。

A 型顶装式磁翻板液位计分为上下两部分，上部在容器顶部，下部安装在容器内，由法兰与容器法兰连接。液下部分导管内浮子由连杆与上部导管内磁性头连成一体。当液体变化时，浮子带动磁钢在导管内上下运动，带动显示部分红白指示球翻转，在面板上读得液位高度。

B 型侧装式磁翻板液位计有一个容纳浮球的腔体（称为主体管或外壳），它通过法兰或其他接口与容器组成一个连通器；这样它腔体内的液面与容器内的液面是相同高度的，所以腔体内的浮球会随着容器内液面的升降而升降；这时候我们并不能看到液位，所以我们在腔体的外面装了一个翻柱显示器，因为我们在制造浮球时在浮球沉入液体与浮出部分的交界处安装了磁钢，它与浮球随液面升降时，它的磁性透过外壳传递给翻柱显示器，推动磁翻柱翻转180°；由于磁翻柱是有红、白两个半圆柱合成的圆柱体，所以翻转180°后朝向翻柱显示器外的会改变颜色（液面以下红色、以上白色），两色交界处即是液面的高度。

A 型和B 型两种液位计虽然在外观和结构上有所区别，但是其关键工作部分和工作原理基本相同，主要为磁翻板和磁变送器两部分需要在此另行说明磁翻板部分的图示如下图所示，对应本图为侧装式磁翻板液位计的磁翻部分描述，顶装式的区别唯一在于磁浮子不在浮球内，而是通过连杆连接下部浮球。

三、液位变送装置

为了扩大液位计的使用范围，还可以根据相关标准及要求增加液位变送装置，以输出多种电信号。其中，4～20mA 电流信号是比较常用的一种。比如：在监测液位的同时磁控开关信号可用于对液位进行控制或报警；在翻柱液位计的基础上增加了 4~20mA 变送传感器，在现场监测液位的同时，将液位的变化通过变送传感器、线缆及仪表传到控制室，实现远程监测和控制。

磁变送器（干簧管变送器）：与磁开关的原理相似，它是捆绑在浮筒外面。当浮筒里面的浮子随着液位变化时，上下移动，浮子中的磁钢所在的位置将改变干簧管中磁开关的状态（闭合），只有在磁钢作用范围内的干簧管闭合，其它都处于开路状态，从而改变回路的电阻值，或者说是改变了输出回路的阻值。浮子的位置相当与电位器的滑动点，随着浮子的位置变化，引起上下电阻的抽头（上下电阻值）变化，液位越低，电阻值越大，越高电阻越小（出线在顶部）。由于回路是恒（定电）流，再通过电流/电压转换，进而可以转化为4~20mA/HART 等信号。液位变化，液位旁边的磁开关闭合，电阻值变化，输出电压随之变化。

四、针对顶装型磁翻板液位计的故障维修和维护

对于顶装式磁翻板液位计出现的液位显示不准确的情况一般有以下几种原因：磁浮子损坏导致的磁力不足；磁浮子在液位计管中卡阻；浮筒泄露，磁翻板卡阻或损坏。

针对以上几种原因的判断一般均可以通过以下步骤进行判断，该方法同样适用于常规检修。

1. 用实验磁体在磁翻板液位计的有机玻璃盖板上上下刷动，如不能正常变化应针对磁翻板进行检修，如果磁翻板正常变化，则磁翻板无故障，进行下一步检修。

2. 确认储罐内具备拆口条件的情况下，将液位计法兰与储罐法兰的螺栓拆卸掉。

3. 垂直提起液位计本体50cm，正常情况下磁翻板显示应下降50cm。

4. 用手抓住连杆，向下按20cm 左右，正常情况下磁翻板显示应下降20cm，然后回升20cm，浮筒回弹明显。

故障现象： 1. 如果第二步操作完毕，磁翻板不能显示下降50cm，则有可能是磁性不足或者磁浮子卡阻。2. 第三步操作中，如果下按困难，则磁浮子卡阻，更换磁浮子，如果下按阻力不很大，并且显示不能正常回复，则磁浮子磁力不足更换磁浮子。3. 以上故障确认完毕，对浮筒回弹进行重新评估，进而确定浮筒是否泄露，如泄露考虑焊接或更换。以上问题描述参考下图标识，（本图为示意，部分细节未画出）

五、针对侧装型磁翻板液位计的故障维修及维护

磁翻板液位计原理上能够实现准确的液位、界位检测，但在使用过程中很多磁翻板液位计仍出现显示不准，出现液位跳变性变化或者画直线等现象，主要的原因之一就是浮子脏污，其二就是介质较粘稠和结晶造成的。这是磁翻板液位计使用中最常见也是最易引起故障的原因。

浮子出现卡阻的故障，我们通常的做法就是拆卸浮子液位计下方的法兰，拿出浮子进行人工清洗去污。