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    其中:G為浮球重力,m為浮球質(zhì)量,F為浮球所受浮力,ρ為液體密度,v為浮球排開液體體積,g為重力加速度。

靜壓式液位計(jì)

    在正常使用時(shí),浮球受到的重力必須等于在水中受到的浮力,當(dāng)受壓變形以后體積v減小導(dǎo)致受到的浮力減小,浮球就會下沉。當(dāng)浮球全部沉入水中時(shí),它受到的浮力也最大,此時(shí)如果G=F,則實(shí)際液位會高于顯示液位;若G>F,則浮球會在重力作用下繼續(xù)下沉,直至浮筒底部。

    靜壓式液位計(jì)的使用環(huán)境多為室外,部分地區(qū)環(huán)境溫度過低也是導(dǎo)致靜壓式失效的原因之一。例如某些工況中要求罐體內(nèi)的被測液體溫度必須保持恒定,此時(shí)就需要在靜壓式液位計(jì)上添加外部恒溫裝置(如電加熱型,水或蒸汽循環(huán)型),若因加熱裝置問題或者夾套使用壓力過大導(dǎo)致循環(huán)水或蒸汽泄露,也會造成其失效。北方地區(qū)的冬季使用時(shí)若因?yàn)椴馁|(zhì)受到低溫環(huán)境影響,導(dǎo)致整個面板防水性能變差,一旦水蒸汽或雨水等滲入面板就會導(dǎo)致翻柱凍結(jié)或者面板玻璃表面結(jié)霜,操作人員無法正確判斷此時(shí)罐內(nèi)液體正確的位置。因此玻璃管面板成為解決此問題的一種有效方法,通過在玻璃管內(nèi)部固定好翻柱后再抽真空或充入惰性氣體,最后將玻璃管封口。該方式能夠完全解決面板防水防霜問題,但是其缺點(diǎn)在于成本較高,且操作工藝復(fù)雜、易破損。

    在化工環(huán)境中使用時(shí)經(jīng)常會遇到各種帶有腐蝕性的液體,因此防腐蝕問題也是靜壓式液位計(jì)所必須考慮的?，F(xiàn)如今使用的防腐性靜壓式液位計(jì)多為金屬管內(nèi)部和浮球表面襯聚四氟乙烯(PTFE)利用聚四氟乙烯把被測液體和金屬管隔開來達(dá)到防腐目的。聚四氟乙烯具有良好的機(jī)械韌性,在加工時(shí)不易機(jī)械受損。具有良好的耐腐蝕性,對于大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑,表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。并且具有耐氣候、高潤滑、不粘附、無毒害等優(yōu)點(diǎn)。金屬管內(nèi)襯聚四氟乙烯不但可以保證靜壓式液位計(jì)整體的強(qiáng)度不受影響,也能起到很好的防腐效果,因此該類靜壓式液位計(jì)在防腐領(lǐng)域受到廣泛應(yīng)用。雖然聚四氟乙烯的熔點(diǎn)較高,能在250Ⅲ工況中使用,但是因?yàn)槠浔旧淼呐蛎浵禂?shù)比較大,且隨著溫度變化而發(fā)生不規(guī)律變化,若長期在高溫環(huán)境下使用會導(dǎo)致其在管道內(nèi)壁發(fā)生形變,甚至?xí)⒏∏蚩ㄋ涝诠艿纼?nèi)壁,因此必須嚴(yán)格按照靜壓式液位計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)的范圍使用。還有某些特殊情況或許是考慮到現(xiàn)場環(huán)境對金屬管有限制或者產(chǎn)品成本的考慮,整體采用非金屬材質(zhì)制作。這類靜壓式使用時(shí)更應(yīng)該采取一定的保護(hù)措施,防止其受力不均或其他原因造成失效和安全事故。

    在某些現(xiàn)場使用時(shí),用戶要求將靜壓式的測量結(jié)果轉(zhuǎn)化為電流信號接入中控室,方便監(jiān)測和控制,因此就需要配帶液位變送器。其利用了浮球磁性將變送器內(nèi)部的元器件(如干簧管)吸合,改變整個變送器電路的電流,從而達(dá)到將機(jī)械信號轉(zhuǎn)換為電流信號的目的。在整個使用過程中,當(dāng)變送器安裝好以后需要對其位置進(jìn)行微調(diào),并且在使用過程中保證其位置不得發(fā)生變動,因?yàn)橐坏┪恢冒l(fā)生變動,就會導(dǎo)致其輸出錯誤的電流信號,尤其是對于罐體帶有震動的工況,更應(yīng)該有固定保護(hù)措施。在使用或運(yùn)輸過程中若有強(qiáng)烈碰撞導(dǎo)致內(nèi)部元器件損壞,也是導(dǎo)致液位變送器失效的主要原因之一。

    液位測量做為工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要的環(huán)節(jié),靜壓式液位計(jì)作為常用的手段之一,越來越受到廣大用戶的信賴,因此在使用過程中必須保證其安全可靠。作為生產(chǎn)廠家,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、產(chǎn)品原料合格、制作工藝先進(jìn),保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下才能考慮降低成本;作為用戶,在使用過程中也要嚴(yán)格按廠家提供的說明書操作,把確保安全生產(chǎn)做為第一要務(wù)。