摘要:液位变送器是制浆纸中常见的仪表，用于检测浆池、浆槽、白槽、化学药品储藏槽等液位。液位计能否*测量直接影响生产的正常运行，因此液位的检测和控制尤为重要，液位变送器在制浆纸中应用广泛，发挥着越来越重要的作用。本文通过讲述液位变送器的工作原理、应用维护和校准等方面的知识，供制浆仪表技术人员参考和参考。

物位是指容器之间的垂直距离，也是由两种不相容的液体形成的界面，在工业生产中常用法兰式液位变送器、超声波液位计、雷达液位计、核辐射材料位计和磁致伸缩液位计来检测物位。物位检测的结果通常以长度单位m、mm或测量范围的百分比来显示。

1液位计在制浆纸中的应用。
在制浆纸生产线中，常用法兰式液位计、投入式液位计、雷达液位计、超声波液位计、放射源液位计和磁伸缩杆式液位计来测量液位。

1.1制浆造纸生产线液位计的选择和应用。
(1）由于木浆、黑液、碱液或绿液介质容易堵塞和结垢，因此木浆或黑液等介质的液位和压力测量通常选用法兰式压力变送器。另外，根据设置场所和设备的密闭空间等，选择单法兰式压力变送器或双法兰式压力变送器。另外，由于木浆和黑液介质容易结垢或堵塞，一般在法兰式压力变送器前安装一次阀，拆下薄膜去除污垢，同时在法兰短管上安装清洗阀，定期清洗液位计法兰短管介质，确保取压顺畅，测量正确。
(2)蒸汽和水介质一般选择差压变送器，例如冷凝罐、蒸汽水分离器、冷凝罐等设备选择差压变送器来测量液位。差压变送器的液位测量一般取决于测量管路和差压变送器的安装是否正确。
(3)对于腐蚀性化学品、涂料和二氧化氯等介质，由于腐蚀性强、粘性大，一般选择法兰式压力变送器，隔膜材质一般选择双相钢、钛和钽材质。
(4）对于蒸煮塔、木片仓、浸渍塔、低压喂料器等，需要测量木片或者木片混合物料位，一般选用放射源料位计来测量料位。
(5)废液贮藏槽、废水池、集水槽、木片贮藏槽等，一般采用超声波或雷达液位计测量液位。

2、制浆纸常用液位计的种类和工作原理。
2.1制浆纸常用液位计的种类。
(1）常用于各类化学品或水储罐的直读式液位计，如玻璃管液位计。
(2）常用于测量储浆槽或白水槽的静压式物位计，如智能型膜片式液位计或者差压式液位计。
(3)常用于检测槽液位的浮子式液位计，如浮子式液位变送器。
(4)常用于浆料和黑液等液位的电阻式、电容式物位计。
(5)常用于检测木片材料位置的放射源式液位计。
(6)常用于检测化学品罐、池塘液位的雷达液位计和超声波液位计。

2.2.制浆纸常用液位计的工作原理。
(1）玻璃管式液位计：根据连通器工作原理来测量液位，与被测桶槽的介质连通，并通过玻璃管上标识的刻度来直接显示液位的高低。
(2）吹气式液位计：由导压管、差压变送器和转子流量计组成，将导压管插入容器底部，然后气源经过过滤器和减压阀后以恒定的流量气体通过导压管端口处，由导压管浸在容器底部的端口对外吹气而在液体介质中产生气包，这时压力变送器上所测的压力与冒泡端口处液位高度的压力相等。h=h/g。
(3)差压式液位计:容器内液位变化时，液柱产生静压也相应变化，△P=PTA-PUB=H=△P/G，如图1所示。


(4)磁致伸缩液位变送器:由测量管、浮子和电子变送器三部分构成的磁杆内部为磁致伸缩线，外部为保护管的浮子内部为*磁铁，如图2所示。浮子随着液位的上升而上升，液位的下降而下降，通过*磁铁形成磁场的变送器定期发出电流脉冲信号，沿磁性伸缩线向下传播，浮子向下运动时也产生磁场，两个磁场相遇时产生扭应力波，通过磁性伸缩线形成回来的电子脉冲然后通过处理器测量脉冲的开始和返回使用的时间，转换成液位的高度，测量液位。
(5)恒浮力式液位计:典型的恒浮力式液位计为浮子式液位计，如图3所示。




(6)电极式水位计:电极式水位计是电阻式液位计。它的测量部分由连通管和电阻组成，根据测量需要可以在连通管上安装多个电极。每个电极通过特殊工艺处理与管道形成绝缘，同时每个电极通过电线引出，而连通管作为一个公共电极与每个电极相连。水位达到某个电极位置时，水具有导电性，与该电极连接，使相应的霓虹灯发光，通过灯的位置测量水位。如图4所示。
(7)核辐射式液位计:辐射源发射，辐射通过罐壁材料时衰减，随着液面的变化，探测棒的辐射剂量率相应变化，探测棒将辐射转化为电信号。核辐射式液位计一般由辐射源、辐射保护器、探杆和变送器组成。
(8)超声波位置计:声波在气体、液体、固体中传播，声波在切断时被吸收而衰退，气体吸收非常强，衰退非常大的固体吸收非常小，衰退非常小，声波在切断不同密度介质的界面上产生反射，超声波位置计根据声波从发射到接收反射回波的时间间隔和物位高度成比例

3、制浆纸常用液位计安装注意事项及校准方式。

3.1智能薄膜式液位变送器的安装注意事项和校准方式。

3.1.1薄膜式液位变送器的使用注意事项。
(1)变送器在使用前确认型号规格，确认铭牌型号规格与要求的仪表一致。
(2）变送器避免安装在温度变化大、热辐射强的区域；避免安装在腐蚀性环境中，尽量安装在冲击少和振动小的场所。

3.1.2 膜片式液位变送器的安装事项。
(1)在变送器周边施工时，请避免焊接电流通过变送器，不要将马达的接地线连接到仪表设备上。
(2)确保使用的垫圈内径大于隔膜密封内径，使用的垫圈内径小于隔膜密封内径时，会产生影响。
响膜片的正常工作，引起误差。
(3)安装过程中注意不要损伤薄膜表面。薄膜从法兰面隆起1毫米，薄膜面朝下会损伤薄膜表面。
(4)不要扭曲挤压毛细管，也不要对毛细管施加过大的压力。
(5)进行液位测量时，非常低的液位(零点)必须设置在距离高压侧膜片密封部中心50mm以上的位置。
(6)安装法兰隔膜时，必须根据变送器显示的HIGH、LOW显示，安装在桶液位计的高、低压侧。
(7)为了避免温差引起的误差，可以捆绑毛细管。
(8）变送器本部尽可能安装在高压侧远传法兰隔膜密封安装部下方离之600～1300m m处，以便毛细管封入液形成正落差压尽可能地加在变送器的本体上，如果不能达到推荐高度，可以按以下公式计算高度：
h=[(P-P0)×dHg/ds]×7.5×10-3[mm]
H-高压侧工艺连接与变送器之间的垂直高度(m.m)，h≤0:将变送器安装在高压侧工艺连接下方h(mm)以上的位置，h≥0:将变送器安装在高压侧工艺连接下方h(m.m)以下的位置，P-罐压力；PU0-变送器压力很小。

3.1.3电源电压与负载电阻的关系。
在仪表回路中，外部负载电阻应在250~600欧姆范围内，以确保回路通信正常，如图5所示。



3.1.4智能变送器的校准程序和方法。
液位变送器在运输前需要校准，一般需要零点、满量程校准的减震、量程、单位、显示单位等需要设定的必要时进行正负转移设定的仪表回路测试等。
(1)零点调整:零点调整有两种方法。一种是通过变送器调整零螺栓进行调整，另一种是通过HT手柄进行零点调整。螺栓变为零时需要注意的是，变为零后不能立即停电，变为零30后s内停电的话，零点会恢复到原始值。
(2)满量程设定:在满量程中添加现场桶槽的液位后，可以通过显示面板量程设定键与外部调整螺栓相结合，改变量程的上下限值，也可以通过HART手柄进行满量程校准。

3.2磁性伸缩液位变送器的安装注意事项和校准方式。

3.2.1磁伸缩液位计安装注意事项。
(1）在磁性伸缩液位计安装之前需要对其校准，确定液位计测量准确。
(2)对磁翻板液位计的浮球进行验证试验，根据浮球的质量、体积和测量的介质密度决定是否满足现场要求。
(3）安装磁翻板液位计后，在进行磁性伸缩变送器的安装，因磁杆较长，需对磁杆固定牢固，另外还需防止磁杆变形，影响到液位测量。
(4）为了防止磁性伸缩液位变送器所测信号干扰，需在DCS处加装信号隔离器。
(5）通过磁翻板液位计排污口排除的液位，使用密度计对其进行测量介质密度，确认磁性伸缩变送器所测液位是否准确。

3.2.2 磁性伸缩液位变送器的故障检查和校准。
(1）根据磁性伸缩液位变送器输出电流值检查是否存在异常，一般情况输出信号为3.8m A至20.6m A，如果超过此数值，需要对磁性伸缩液位变送器电子元件进行检查，确认是否存在异常。
(2)磁性伸缩液位变送器输出信号变动或频繁跳动时，需要检查线路，确认线路没有干扰，然后对线路进行消磁处理，可以在线路两端同向或反向移动进行消磁处理。在磁性伸缩液位变送器的校准过程中，磁性和磁性棒的方向必须避免90°，磁性棒会发生磁化现象。

3.放射源式液位计的安装注意事项和校准方式。

3.3.1放射源式液位计的安装注意事项。
(1)进行液位测量时，探测棒必须垂直安装，如有可能，探测器头朝下。
(2)放射源的放射角必须对准探测棒的测量范围，注意探测棒的测定程度。
(3)进行分级安装时，各探测棒的量间不得有间隙。
(4)源箱和探针的安装位置应尽量靠近容器，隔离所有放射线路径，确保放射线区内没有人。
(5)采取防护措施，避免探针长时间晒黑，安装防护罩非常好。

3.3.2核辐射式液位计的校准。
辐射源在校准前需要进行简单的设置，参数设置完成后即可进行标定操作。
(1)标定的简单步骤包括重置标准值、探测器设置、基本设置。
⑶标定:两点标定、单点标定、多点标定三种标定方式。
①两点标定:两点标定是非常常用的标定方法。特别是棒源标定时，适合用两点标定。也可用于点源和棒探测器时。两点标定主要分为四个步骤、空罐标定、满罐标定和检测标定结果四个步骤。
②单点标定:不能进行满罐标定，或者在满罐状态下射线完全衰减时，可以进行单点标定。
③多点标定:多点标定中标定点至少3个，非常多可输入10个标定点。多点标定时，需要知道各个标定点的物位高度。多点标定适用于各种连续料位测量。标定曲线见图6。

3.3.3放射性本底说明。
基本上是指周围环境中天然存在放射性，天然放射性基本上不会改变大小。因此，不考虑天然放射性底部的变化，认为底部是常数。测量的本底计数率的大小与探测器的大小密切相关。如果本底测量，后续测量会漂移。测量本底时，必须避免周围其他放射源的干扰。放射源、探测器安装完毕后，在空罐、放射源关闭状态下，测量本底。此时，放射源测量少量的放射线，测量的底部变大。
(1)空罐标定应满足的条件:根据设计图纸设置放射源，打开探测器完成的放射源，清空仓库的材料，如果不能清空，至少必须保证材料高度低于测定范围的非常低的上述第三条不能满足的情况下，如果知道当时的材料高度，例如20%，则需要调整低位标定点(将零点的0%改为20%)。然而，它会带来零点测量的误差。当零点条件满足后应尽快重新标定。
(2)单点指数标定说明:如果满点标定不能进行，则使用单点标定模式。输入零点的标定数据和仓库的内径，测定材料的密度，系统自动计算满点数据作为标定数据。
(3)多点标定说明:测量精度要求高的仓库形状不规则，如锥形或平柱形的仓库内测量路径有搅拌器等其他物体。如果不能用材料仓库的预测材料加入不同的高度进行标定，也可以用与预测材料密度相似的材料进行标定。一般用水作替代品。
(4）调整低位标定点说明：零点标定可以影响整个标定曲线。因此，调整零点后，需要对所有的标定点进行调整，以保持标定曲线的形状不发生变化。发生以下情况时，需要调整零点:①以前进行过多的点标定，现在只想调整零点更新标定曲线②计算理论曲线(标定点的理论值)，调整零点，输入理论值，更新标定曲线。

4.结论。
液位计是制浆纸行业常见的仪器，通过常见的法兰式液位变送器、磁性伸缩液位变送器、放射源液位计等液位计的工作原理、安装注意事项和校准调整等各方面的知识介绍，供制浆纸仪表技术人员参考和参考。