液位計檢定裝置

詳情

簡介

? ? ? 隨著測量手段的不斷發(fā)展，液位的測量越來越受到人們的重視，特別是石油，化工，醫(yī)藥，冶金，電力等工業(yè)部門應用十分廣泛。然而，液位計納入計量管理，計量檢定在我國起步較晚，直到2002年全國壓力技術委員會組織起草了第一本JJG971—2002《液位計》計量檢定規(guī)程。

顯然，液位計還是一個年輕的計量品種，在計量領域還有很多人對它缺乏了解，對它的原理，特點，應用范圍還缺少認識。2004年天津市計量技術研究所研制成功了“液位計檢定裝置”結合該裝置的使用情況，本文對該裝置如何開展一些典型的液位計進行檢定做一介紹。

一、液位計檢定裝置的結構及測量原理

結構

? ? ? 液位計檢定裝置由三部分組成，第一部分：主不銹鋼水箱，長為400mm寬300mm高為2m;用于檢定浮球式，浮筒式液位計的圓柱形有機玻璃專用檢測筒，直徑為200mm高為2m；用于檢定電容式液位計的圓柱形不銹鋼專用檢測筒，直徑為60mm高為2m專用，組成（見圖1）：第二部分為專用管路連接部分：包括被檢液位計連接法蘭：顯示液位高度的玻璃管：進行液位計檢定使用的正行程檢定控制閥；及進行液位計反行程檢定用的排水閥門。第三部分為標準計量儀器配置：兩個鋼直尺用于讀取液位高度的標準儀器。用于檢定超出水箱高度2m的液位計，用模擬液位的方法所使用的鋼卷尺。用于檢定遠傳式液位計使用的數字多用表，絕緣電阻表及用于做耐壓試驗用的“耐壓力試驗裝置”等。

工作原理

? ? ? 液位計檢定裝置工作前，首先要對主水箱注水。根據被檢液位計類型選擇連接標準水箱位置，讀取水箱和被檢液位計的零位差，依據檢定規(guī)程進行檢定，正行程檢定輕輕打開水箱正行程檢定控制閥，進行逐點控制并讀數，使檢定點均勻分布在被檢液位計整個測量范圍內，直至液位升到測量上限，關閉節(jié)門。反行程檢定輕輕打開專用管路的排水閥門，使液位慢慢下降并逐點控制并讀數，完成了液位計的示值檢定過程。

二、液位計檢定裝置的技術特點

儀器精度指標

? ? ? 液位計檢定裝置選用的標準計量儀器，主標準器鋼板尺允許誤差為±0.35mm，數字多用表準確度為0.02級，均滿足檢定規(guī)程中標準器擴展不確定度不超過被檢液位計允許誤差絕對值的1/4～1/5。

量程寬

? ? ? 檢定裝置所配備的水箱和附屬設備實測液位檢定和模擬液位檢定檢定范圍達到2m。

測量種類齊全

? ? ? 該裝置設計時，進行了充分的市場調研，能開展磁翻轉液位計，浮筒（浮球）式液位計，遠傳式液位計，反射式，壓力式等幾十種液位計的檢定工作。

操作簡單檢定效率高

? ? ? 根據不同類型的液位計，只要選擇好適當的接口，用正行程控制閥門進行正行程示值檢定，用排水口控制閥門進行反行程示值檢定，大約不超過10分鐘即可完成一臺液位計的示值檢定。

節(jié)水，節(jié)電，占地面積小

? ? ? 一些相關技術資料介紹，液位計檢定裝置需要水泵，蓄水池等。而該裝置利用水箱的高度，壓力差的技術特點，將水箱由自來水管蓄滿水，用控制正行程控制閥門和排水口控閥門，即可完成一臺液位計的示值檢定，消耗很少的水，根本不需要接水泵耗電和做蓄水池增加占地面積。

三、應用范圍

? ? ? 對于磁翻轉式液位計，雙色石英管液位計等一些現場指示型液位計按本章工作原理介紹的方法進行操作即可。本節(jié)重點介紹浮球式帶遠傳液位計，壓力式液位變送器和液位開關的檢定的安裝及檢定方法。

浮球式帶遠傳液位計

? ? ? 此液位計通過浮球和液位的同步變化，從而使傳感器內電阻呈線性變化，再由轉換器將0～4千歐電阻變化轉換成電流放大至4～20毫安直流電信號的輸出（見圖2）。

? ? ? 檢定時將浮球式帶遠傳液位計，安裝在本裝置的圓柱形有機玻璃專用檢測筒，安裝時檢查磁性浮球和浮球穩(wěn)定導管的外觀不應有彎曲，碰傷和裂紋等缺陷，磁性浮球能在穩(wěn)定導管中自由無阻礙地滑動。將二線制攬線接入已于24伏電壓和電流表串聯好的數字多用表上，調整好液位零位對應于4毫安，檢定開始，輕輕打開水箱正行程檢定控制閥，進行逐點控制，讀取浮球對應液位高度，并記錄對應的輸出電流值，使檢定點均勻分布在被檢液位計整個測量范圍內，直至液位升到測量上限，關閉正行程檢定控制閥。反行程檢定輕輕打開左端的排水閥門，使浮球隨液位慢慢下降讀液位值和對應的電流值。從而，完成了液位計示值檢定的全過程。

壓力式液位計檢定

? ? ? 檢定壓力式液位計與浮球式帶遠傳液位計方法大體相同，都需要24伏供電電源和對應液位高度4～20毫安電流輸出，壓力式液位計目前有兩種（見圖3、4）；一種與壓力變送器的外型相同稱為液位變送器，檢定時將變送器與有機玻璃檢測水箱的變送器接口連接。另一種液位變送器的形式是傳感器與放大器用纜線分開，檢定時把傳感器放入水箱底部，升降水位讀取對應輸出電流值。

浮球式液位開關的檢定

? ? ? 浮球式液位開關分為連桿式和電纜式，廣泛應用于石油，化工，醫(yī)藥，冶金，電力等工業(yè)部門中的開口容器和受壓容器的液位，進行控制報警的液位開關，最適用于水和腐蝕性液體和大多數酸和堿的液體測量。檢定時將浮子可通過電纜密封套從頂部放入水箱底部，浮子的轉換觸點隨著水箱液位的升降而達到設定液位極限值，開關即產生動作而輸出相應的控制信號。

檢定/校準能力驗證

? ? ? 驗證方法依據JJF1033-2001《計量標準考核規(guī)范》中規(guī)定的方法用傳遞比較法，用新研制的“液位計檢定裝置”測量一穩(wěn)定被測對象，然后將該被測對象用另一套更高級的計量標準進行測量，應滿足式∣y-yｏ∣<√Ｕ2+Ｕｏ２的要求。用本所新研制的“液位計檢定裝置”，選擇的被測對象為“壓力式液位計”，依據JJG971——2002《液位計計量檢定規(guī)程》，用檢定液位的方法對液位計進行測試，測量輸出值最大示值誤差為y=0.010毫安，擴展不確定度為U=0.02%（k=2）；然后，用本所現有的高精度數字壓力計，依據JJG882-94《壓力變送器計量檢定規(guī)程》，對同一臺液位計用壓力的方法進行測試，測量輸出值最大示值誤差為yｏ=0.009毫安，擴展不確定度為Uｏ=0.06%（k=2），比對結果見表A

壓力式液位計測量范圍（0～2000）mm；準確度：0.5級；檢測室溫度：21.0攝氏度；水密度：0.99799g/m3;

液位/壓力轉換由下式確定:

P=ρgh×１０-3

P-被測壓力(Pa)

ρ-檢定溫度下工作液體的密度(kg/m3)

ｇ－儀器使用地點重力加速度（ｍ／ｓ２）

ｈ－儀器示值讀數（ｍｍ）