側裝式磁翻板液位計是以磁性浮子為感應元件,并通過磁性浮子與顯示色條中磁性體的耦合作用,反映被測液位或界面的測量儀表。液位計和被測容器形成連通器,保證被測量容器與測量管體間的液位相等。當液位計測量管中的浮子隨被測液位變化時,浮子中的磁性體與顯示條上顯示色標中的磁性體作用,使其翻轉,紅色表示有液,白色表示無液,以達到就地準確顯示液位的目的。
側裝式磁翻板液位計具有顯示直觀醒目、不需電源,安裝方便可靠,維護量小,維修費用低的優點,是玻璃管,玻璃板液位計的升級換代產品。可廣泛應用于石油,化工,電站,制藥,冶金,船舶工業,水/污水處理等行業的罐,槽,箱等容器的液位檢測。
用戶還可根據工程需要,配合磁控液位計使用,可就地數字顯示,或輸出4~20mA的標準遠傳電信號,以配合記錄儀表,或工業過程控制的需要。也可以配合磁性控制開關或接近開關使用,對液位監控報警或對進液出液設備進行控制。
我們來詳細分析一下??側裝式磁翻板液位計??的工作原理。這是一種在工業過程中非常常用的、直觀可靠的非接觸式液位測量儀表,尤其適用于需要就地清晰指示的場合。
??核心工作原理:基于阿基米德浮力原理和磁耦合作用。??
以下是詳細的工作步驟:
??1、關鍵組成部件:??
??本體/過程連接法蘭:??與儲罐或容器側壁連接的部分,確保液位計內部與容器內部連通。
??測量腔/導管:??一個豎直安裝的非磁性(通常是不銹鋼或工程塑料)長管腔體。這個腔體內部直接與容器內的介質(液體)連通,因此其內部液位與容器液位保持一致(假設容器不是極其巨大或液流劇烈)。這是液位變化的感知部位。
??磁性浮子:??放置在測量腔內部的一個帶有??永磁體??的浮筒狀元件。其密度設計成??略低于??被測介質的最小密度。浮子內部裝有強永磁鐵(通常是釹鐵硼磁鐵),磁場強度和方向(通常是徑向多極環形排列)經過精心設計。磁性浮子作為傳感器。
??翻片指示器/磁翻柱顯示器:??一組密集排列在測量腔外部、緊貼在腔壁表面的小型翻板單元。每個翻板單元:
包含一個軸心安裝的小軸。
軸上固定著一個??雙色(通常是紅白兩半)??的圓柱形磁珠或扇形片(磁翻柱)。
該磁珠內部嵌入一個弱磁鐵(或其本身是磁性材料),具有特定的極性取向。
??標尺:??安裝在指示器旁邊,刻有液位高度刻度。
??2、工作過程:??
??步驟1:浮子運動(感知液位變化)??當容器內液位發生變化時(上升或下降),由于阿基米德原理(浮力=排開液體的重量),測量腔內的??磁性浮子??會隨液位??同步上升或下降??。液位升高,浮力將浮子托起;液位降低,浮子在重力作用下沉降,最終停留在液位表面。
??步驟2:磁場耦合(核心作用)??磁性浮子內部嵌有強永磁鐵,產生一個穩定的徑向磁場。當浮子在測量腔內隨液位上下移動時,其??外部磁場也相應移動??。這個??移動的外部強磁場??會??穿透??非磁性的測量腔壁,作用到緊貼腔壁外側排列的??磁翻片指示器??上。
??步驟3:磁翻片翻轉(指示液位)??每個翻片單元中心的磁珠內部嵌有弱磁鐵(或具有磁性),它設計得能被浮子的強磁場??磁化??或??驅動??。
當浮子的強磁場掃過一個翻片時,其強大的磁力會克服翻片軸上的微小摩擦力(或者磁珠內部的弱磁鐵被吸引/排斥)。
根據磁場相互作用(異性相吸/同性相斥)以及磁珠內部的磁極設計,浮子的磁場會??強制磁珠翻轉180度??,使磁珠顯示??朝向觀察者的顏色發生改變??(通常,液面以下是紅色,液面以上是白色)。
??翻轉的臨界點:??翻轉動作發生在浮子的磁鐵中心高度接近或對齊于某個翻片的位置。此時該翻片受到的磁力最大,足以驅動它翻轉。
??穩定的位置:??一旦浮子磁場穩定在某個位置,所有低于浮子高度的翻片(在液位區域)會顯示一種顏色(如紅色),所有高于浮子高度的翻片(在氣相區域)會顯示另一種顏色(如白色)。
??步驟4:視覺指示??所有翻轉后的磁翻柱組合在一起,就形成了一條非常??清晰醒目的紅/白分界線(紅白交界處)??。這條分界線所在的??精確高度??,就是測量腔內的液位,也就是容器內液位的高度。觀察者可以直接在旁邊的標尺上讀取液位值。這個指示是連續、實時和清晰的,尤其在較遠距離或光線較暗條件下依然易于識別。
??關鍵點總結:??
??浮子跟隨液位:??浮子是密度敏感元件,利用浮力追蹤液位變化。
??磁力耦合:??浮子的移動通過其內置永磁鐵的磁場傳遞到測量腔外。
??磁驅動翻轉:??外部的翻片指示器單元受到浮子移動磁場的作用而翻轉。
??色帶指示:??翻轉的翻片形成一條清晰的紅白分界線,直觀指示液位高度。
??非接觸:??指示機構(磁翻片)與過程介質(液位和浮子)通過非磁性的腔壁隔離,實現了真正的非接觸式測量與指示。
??主要優勢:??
就地指示,直觀清晰,無需電源。
結構相對簡單,安裝方便(側裝)。
測量范圍較寬。
適用于高壓、高溫、腐蝕性介質(通過選材解決)。
維護量相對較低(取決于介質清潔度)。
可以配置開關或變送器(磁致伸縮、干簧管等)輸出遠傳信號。
??需要注意的方面:??
??密度要求:??浮子密度必須小于被測介質密度。如果介質密度變化過大(或混合不均勻),可能導致浮子沉沒或漂浮過高,導致測量誤差。
??粘度影響:??高粘度的介質可能導致浮子響應遲緩或卡澀。
??磁性強度:??翻片翻轉的可靠性依賴于浮子的磁鐵強度。強磁場環境下可能干擾。
??安裝要求:??通常需要垂直安裝。測量腔(導管)需要一定的壁厚以保證強度和磁耦合有效性。
??介質的清潔度:??雜質、結晶、聚合物等可能導致浮子或翻片卡阻。
??超低溫影響:??在極低溫下(如LNG),一些磁鐵材料可能發生性能變化或失效。
??應用場景:??
側裝式磁翻板液位計廣泛應用于石油、化工、制藥、食品飲料、水處理、電力等行業的各種儲罐、反應釜、鍋爐汽包等設備上,用于連續就地指示液位。常作為重要的安全監控儀表。
??總之,側裝式磁翻板液位計通過巧妙結合浮力原理和磁性耦合轉換,將液位高度的變化轉化為清晰直觀的雙色磁翻柱指示帶的變化,實現了可靠的非接觸就地液位顯示。?
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