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扭力管式浮筒液位计的原理

时间：2020-02-28 04:07:28

扭力管式浮筒液位计的原理

扭力管液位计，作为液位检测元件的浮筒垂直地悬挂在杠杆的一端，杠杆的另一端与扭力管芯轴的一端垂直地固结在一起，并由固定在外壳上的支点所支撑。扭力管的另一端通过法兰固定在仪表外壳上。芯轴的另一端为自由端，用来输出角位移。

当液位低于浮筒时，浮筒的全部重量作用在杠杆上，因而作用在扭力管上的扭力力矩zui大，扭力管带动芯轴扭转的角度zui大（朝顺时针方向），这一位置就是零液位。当液面高于浮筒下端时，作用在杠杆的力为浮筒重量与其所受浮力之差。因此，随着液位升高，浮力增大而扭力矩逐渐减小，扭力管所产生的扭角也相应减小（朝逆时针方向转回一个角度）。在液位zui高时，扭角zui小，即转回的角度zui大。这样就把液位变化转换成芯轴的角位移，再经传动及变换装置将角位移转换为电信号远传或显示、记录。

扭力管输出的角位移可经转换电路转换成4~20mA的电流输出。主要由振荡器、涡流差动变压器、解调器、直流放大器组成。

振荡器是一多谐振荡电路，产生6kHz正弦电压，作为涡流差动变压器的初级线圈的激励电压。解调器将涡流差动变压器的输出信号△u通过解调器变为直流输出U送入差分放大器U1的同相输入端，其输出电压经功率放大器Q1、Q2输出电流I₀，I₀经反馈网络送回到U1的反相输入端，实现负反馈。可通过改变负反馈量的大小实现满度调整。

浮筒式液位变送器的量程取决于浮筒的长度。国产液位变送器的量程范围为300mm、500、800mm、1200mm、1600mm、2000mm。所适用的密度范围为0.5~1.5kg/m³。变送器的输出信号不公与液位高度有关，并且与被测液体的密度有关，因此密度发生变化时，必须进行密度修正。浮筒式液位计还可用于两种液体分界面的测量。

本文由天能仪表液位计原创，转载请注明出处

简单介绍：

HQFT-D智能浮筒液位计依据力平衡原理，在早期浮筒液位计的基础上采用*新的传感结构，使传感器与杠杆机构合二为一，可直接测量浮筒在液体中所受的浮力，很好地解决了静压的影响。

详情介绍：

侧装式浮筒液位计

一、侧装式浮筒液位计产品概述

智能浮筒液位计依据力平衡原理，在早期浮筒液位计的基础上采用*新的传感结构，使传感器与杠杆机构合二为一，可直接测量浮筒在液体中所受的浮力，很好地解决了静压的影响。本仪表具有耐高温、耐高压的突出特点，为解决高温高压容器内的液位测量提供了良好的方法，并且该仪表具有精度高、可靠性好、调整方便、测量范围广、经久耐用、性能价格比高等优点。适合工艺流程中敞口或带压容器内的液位、界位、密度的连续测量，**应用于石油、化工、电力、食品、水利、冶金、热力、水泥和污水处理等行业。该仪表符合二线制4~20mA传输协议，并有本安型、隔爆型、液晶指示型、电池型、Hart型以及多种安装形式，为用户提供了非常广阔的选择空间。另外高质量的电路及传感系统，保证了在各种应用场所的优良性能。

二、侧装式浮筒液位计主要特点

1、三行液晶数字显示

2、耐高温高压、抗振性能好、质量稳定、性能可靠。

3、采用系列化设计，多种安装方式，实用面广，可装于各种储灌和过程罐，各种常压罐和压力容器。

4、智能化结构设计，具有参数设定、标校及故障提示功能。

5、标准的二线制4~20mA输出，无需专用二次仪表，并可与计算机连接。
6、具有温度补偿和软件修正功能。
7、具有去零功能及中间点标校功能。

三、侧装式浮筒液位计结构原理

1、结构

智能浮筒液位计由浮筒、扭力管、传感器、杠杆四部分组成，如图一所示：

2、浮筒浸没在外浮筒内的液体中，与扭力管系统刚性连接，外浮筒内液体的位置，或界面高低的变化，引起浸没在液体中的浮筒的浮力变化，从而使扭力管转角也随之变化。液位越高时，浮筒所受浮力越大，扭力管所受的力矩就越小，扭角也越小；反之则越大。扭角的变化被传递到与扭力管刚性连接的传感器，使传感器输出电压变化，被放大转换为4-20mA电流输出。

四、HQFT-D侧装式浮筒液位计技术参数

测量范围：0.3~6m（特殊尺寸可订购）

精度等级：1.0 、 0.5（特殊型）

输出信号：4~20mA DC二线制，可带HART协议

供电电源：标准型：24VDC二线制4~20mA(12VDC-32VDC)

电池型：3.6V@19AH锂电池，可连续使用壹年

公称压力：zui大16MPa(特殊规格可订购)

环境温度：-40℃~+85℃（液晶不会损坏）液晶正常工作-30℃~+80℃

介质温度：常温—40℃ ~100℃（无散热片）

高温100℃ ~200℃（带散热片）

超高温200 ~450 （带散热片及夹套装置）

介质密度：液位p≥0.4g/cm3

界位p1-p2≥0.1g/cm3

接液材质：测量室为碳钢或1Cr18Ni9Ti，其余为1Cr18Ni9Ti

外客材质：铸铝

连接法兰：内浮筒DN30 PN4.0法兰标准DIN2501

外浮筒侧法兰DN50 PN4.0主体法兰DN50 PN4.0 法兰标准DIN2501

特殊型：由用户选择

电缆接口：隔爆型为1/2NPT内螺纹，其它M20*1.5内螺纹

液晶显示：主屏液位显示数值范围：0-50000(可带小数点)付屏百分比显示保留一位小数

防爆标志：本安型ia‖CT5 隔爆型 d‖BT6

防护等级：IP65

负载特性：Rlmax=50*(电源电压-12) ? =600? @24V

五、侧装式浮筒液位计产品选型表：

型号

规格编码

内容

HQFT-D

智能浮筒液(界)位变送器

测量液位

测量界位

测量密度

顶侧式安装形式

顶底式安装形式

侧侧式安装形式

底侧式安装形式

顶置式安装形式

侧置式安装形式

顶底S式安装形式

公称压力≤PN2.5MPa、2.0Mpa(class150)

公称压力：PN4.0MPa

公称压力：PN6.3MPa、5.0MPa(class 300)

公称压力：PN10.0MPa、11.0MPa(class600)

公称压力：PN16.0MPa、15.0MPa(class900)

公称压力≤PN26.0MPa(class1500)

公称压力≤PN42.0MPa(class2500)需要评审

本质安全型

测量室材质：碳钢

测量室材质：304(其它材质牌号按实际填写)

介质温度：-196℃≤T＜-30℃

介质温度：-30℃≤T＜+100℃

介质温度：100℃≤T≤500℃

量程

按实际填写，默认单位mm

附加编码

测量室伴热,接口法兰:DN15、PN2.5RF(标配)

测量室伴热,螺纹接口:R1/2(标配)

左式安装表头(未注W为右式安装表头)

HQFT-D -□□□/□□□/量程□□

选型举例
HQFT-D -2C2/iTD/800F：为测量界位，侧侧式安装形式，公称压力4.0MPa，本质安全型智能变送器，测量室材质为碳钢，测量介质温度-30℃≤T＜+100℃，量程800mm，测量室伴热为法兰接口式。

六、侧装式浮筒液位计结构形式及安装图

七、侧装式浮筒液位计现场安装实物图

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