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磁性液位计工作原理图

点击次数: 发布时间:2021-06-19
工作原理
磁性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。
 
顶装式磁性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。
 
侧装式磁性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。
 
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性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。
 
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;在磁性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。

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