摘要:本文列举了一些常用液位计，在分析各种液位计的原理、特点和局限性的基础上，选择并改进了适用于我厂的新型液位计<； br/>； 静磁格标准液位计。 用较新颖的方法很好地解决了液位监测和控制问题。 液体水平的检测和控制是各企业监测生产过程、安全、顺利运行和环境改善的重要手段。 现代企业对流量计量的要求越来越高，主要反映在准确性、可靠性、及时性和自动化水平等方面。 1、常用的几种液位测量方法简要说明:1.1玻璃管液位计是歧管的原理，玻璃管液位计的上下阀与容器连接构成歧管，可通过玻璃管直接读取容器内介质液位的高度。 仪表两端有针阀，针阀中有钢球，玻璃管因事故破裂时，钢球会在容器内液体的压力下自动关闭液流通道，以免容器内的介质流出。 玻璃管液位计是现场直读式仪表，主要用于直接指示各工业系统内容器、塔、槽、箱等容器内介质的高度。 玻璃管液位计没有电信号，不能实现数值远传功能。 1.2静电电容式液位计静电电容式液位计是根据被测物的介电常数的不同来检测水平的仪器，很多微小的电极分布在绝缘检测棒的测量方向上，微小电容检测电路构成网络，在水平变化时计算其高度。 电容式液位计采用浸渍检测法，液体流动引起的显着误差，微电容检测网络和数字处理电路也受外界条件的影响非常显着。 1.3超声波液位计1.3.1超声波水平发射器利用换能器中的压电晶体发射超声波，接收水平表面反射的回波，通过测量超声波发射和接收的时间间隔计算超声波的发射距离，完成水平的正确测量。 超声波液位计1.3.1.1非接触式测定，具有能够测定普通液体、浆料、固体等介质和腐蚀性液体特征的1.3.1.2测定范围广，通常能够测定0.25~60m的范围，达到125m的产品也有1.3.1.3测定不受介质密度、介电常数、导电性的影响， 一定范围的内容器中的压力也不影响测量的1.3.1.4测量精度高，大约在0.1~0.25%之间，可以利用1.3.1.5双线式传输系统的DC24V电源，可以具有HART、PROFIBUS-PA等类型的现场总线。 1.3.2但超声液位计在实际应用中也存在问题，如泡沫、粉尘、雾、多层时不能准确测量。 此外，实现一致性的要求也特别高，一般不能。 1.4 WNA静磁栅尺是由磁性钢构成的磁栅代码阵列和由霍尔开关元件构成的霍尔代码阵列协调动作。 磁栅编码阵列和空穴编码阵列形成了这个传感器的两个必要单元。 其中磁栅编码阵列单元为“ 静磁栅源” 霍尔编码阵列单元为“ 静磁栅尺” “ 静磁栅源” 保持一定的差距“ 静磁栅尺” 如果轴线表面移动，“ 静磁栅尺” 实时分析毫米级显示值误差的位移量数字信号。 机制是“ 游标卡尺” 游标卡尺1毫米的刻度可以分辨出0.02毫米，分辨率提高了50倍。 磁栅码的排列间距和霍尔码的排列间距不同，在游标卡尺上下的差动滑动尺度那样的不同尺度下，经过反复的算法，静栅码的分辨率在0.25以下。 请注意，霍尔编码阵列元件只有开和关两种状态。 由于物理位置不同，每个霍尔开关元件包含不同的位置信息，通过计算机的高速扫描识别，“ 空间直线位置代码” 无论范围的长度如何，只要保证安装精度，即可获得非常小的显示值误差。 几乎不受外部温度、湿度、杂散磁场、电磁干扰等影响。 综合以上描述和使用经验，我们总结了以上4种传感器的比较清单: 2、现场液位计的现状:进料工序是制丝生产的重要工序，进料精度直接影响烟草的吸味和口感。 长期以来，作业人员在进行生产时通过手工调查加料罐内液位的变化来进行判断，但是流量计的计量存在问题，无法保持加料精度，影响了香烟的吸味和口感。 由于现场液位计存在偏差，无法比较和控制这些原因导致人为错误和流量计的计量不容许，因此加料不合格的概率大幅增加。 现场液位测量和控制中，基本上是罐内液位的精密检查。 这种液位控制度高，温度高，有搅拌现象，有挥发性，有泡沫。 由于这样的理由，现场以前曾尝试过静电电容式和超声波液位计等液位计，但由于存在检查不正确的问题，所以不涉及控制。 另外，在现场加入材料、加入香味的配管，由于与裂谷直接相连，因此可能会因阀的误动作而导致材料泄漏，或者因为以前阀没有位置，材料液体进入裂谷或泄漏。 但是，以前由于现场液位计不参与控制，发生这种情况时，不能及时发现，导致质量事故的发生。 针对现场现状，总结了以往液位测量设备的使用经验，分析了当前液位测量领域各测量仪器的性能，改进了Wnt静磁栅液位计，然后在茎供给和叶供给处进行了试验。 3.1 WNA静磁栅尺的改进Wnt静磁栅尺改进后的安装对象如下: Wnt静磁栅以前用于运动物体的位置检测，Wnt静磁栅源只要固定在被测物体上即可。 根据被测量物的移动来检测移动位置。 为了用液位进行检测，在液体罐外安装玻璃管与液体罐连通。 这就是旁路玻璃管，将Wnt静磁栅源变成浮子式静磁栅源(我们简称浮子)放入旁路玻璃管中。 我们设计浮子，两端粗中间细形状，粗端不规则，只有三点与玻璃管接触，减小浮子在旁通玻璃管上的阻力，液位变化时“ 静磁栅源” 即“ 浮动” 可根据液位的变化在旁通管内自由移动，因此测量误差变小。 静磁栅尺可支持输出4-20 (或0-29ma、1-5v、0-5v、1-10v等)毫安的模拟信号，也可连接Devicenet、Profobus等网络进行数据传输。 3.2静磁栅液位计的优点:静磁栅液位计是一种新型的液位传感器。 采用静磁栅原理工作，直接输出液位数据，无需振荡器单元。 具有量程长、分辨率适度、无接触等特点，停电后可长时间保存液位数据。 耐冲击、防水、耐油、粉尘、防污染、不怕泡沫、阅读直观、具有多种输出信号，与现场现有控制网络联系方便、易于维护更换等性能成为液位检测和控制的设备。 静磁栅源和静磁栅均以非接触方式工作，分辨率为1mm，使用环境温度为-20℃~100℃，耐冲击性约为50g。 实现优点更加突出，体积小，结构紧凑，测量和信号转换一体化，无需外接信号转换，功率和信号采用三线或四线布线方式，特别是与PLC控制系统的连接方便，机柜直接供电24V，为实现提供了非常方便的条件。 3.3静磁栅液位计的应用:静磁栅液位计的输出信号可以直接发送给现场的PLC，在进给和进给过程中应用。 槽形状为u字，zui底部无法测量8KG的液体，上面是均匀的圆柱，在此范围内静磁栅的刻度不变1mm，槽水平变化1.1KG。 在进给过程中，△L=LL-LC-K L%=(△L/LL)*100% LL=理论上输送至容器的液体重量/1.1 K= (底部不可测液体重量8KG进给管路的液体重量)/1.1注:静磁栅规的读取值每变化1mm，容器内的液体重量变化1.1kg。 在此，LL是理论液位，LC是测定液位即静磁栅规的读取值，k是校正系数(一定值)。 由于输送流量大到1800KG/H，无法测量输送管路和罐底部的材料液体，因此在输送开始30S后，PLC程序每5秒读取罐的液位，开始计算、比较。 对某时刻读入PLC的数值进行运算比较，发现L%>； ±； 0.5%时，系统在发出精度低的警报信号的同时，在收集的计算机和现场的计算机上显示警报信息。 L%>； ±； 1%系统发出低精度停车信号，停止设备，同时在收集计算机和现场计算机上显示警报信息，通知维护人员检查。 进给全过程的数据变化也保存在收集数据库中，随时可以调用进行数据分析。 输送控制信息框图在输送过程中，△L=实际材料量-(LC0-LC1-K)*1.1 L%=(△L/实际材料量) *100%注:1.静止标尺的读取值每次变化1mm，罐内的材料液的重量变化为1.1kg. 3.4实际材料量为质量流量计所示的重量， LC0是输送前的静止标度的读取值，LC1是输送过程中某时刻的静止标度的读取值，k是作为校正系数的输送管路的材料液体的重量(值)。 刚开始运转时，因为烟叶的流量少，材料量也少，达不到静磁格子液位计的检测精度，无法与读取进行比较。 烟叶流量达到设定值后，PLC程序每60秒开始读取、计算、比较罐内的液位。 对某时刻读入PLC的数值进行运算比较，发现L%>； ±； 1%时，系统在发出精度低的警报信号的同时，在收集的计算机和现场的计算机上显示警报信息。 L%>； ±； 2%，经过10S的延迟后，系统发出低精度停车信号，停止设备，同时向集中管理计算机和现场计算机显示警报信息，通知维护人员检查。 进给全过程的数据变化也保存在收集数据库中，随时进行逐批充要状况的数据分析，可以判断充要系统是否健全。 充电控制信息框图4，结论静磁栅液位计允许监测和控制罐中的材料液体和充电设备。 有故障立即发出警报和停止，减少质量事故的发生，提高供应质量。 蕞近3个月的运行，静磁栅液位计能够满足生产中的计量和控制要求，达到了我们这次改造的目的，但部分细节还需要进一步完善。

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