1 、傳統自來(lái)水液位計:
1.1 、組成結構:
傳統自來(lái)水液位計由浮球、傳動(dòng)部件、顯示系統組成, 其結構如圖1所示。

利用浮球密度小、漂浮在被測介質(zhì)界面之上的特征, 傳動(dòng)部件將浮球的位置傳遞到顯示系統;顯示系統將傳動(dòng)部件傳遞的浮球位置信息通過(guò)機械、電子、電磁、光學(xué)等不同形式顯示。按其結構形式, 浮子可分為杠桿式、平衡式、導桿式、連桿式、連通管式。
1.2 、工作方式：
傳統自來(lái)水液位計是利用恒浮力原理工作的液位測量?jì)x器。密度比被測液體小的浮球, 受到浮力的作用漂浮在被測介質(zhì)表面, 通過(guò)測量浮球的位置變化反映被測介質(zhì)在罐體中的液位情況。目前, 自來(lái)水液位計分為磁性自來(lái)水液位計和浮球自來(lái)水液位計兩類(lèi)。磁性自來(lái)水液位計也稱(chēng)為磁翻轉液位計, 是安裝于現場(chǎng)的顯示儀表。其原理為:裝有永久磁鐵的浮子依靠浮力漂浮在被測介質(zhì)表面時(shí), 隨著(zhù)介質(zhì)液面的變化, 擁有磁性的浮子也與液面發(fā)生一致變化, 并通過(guò)磁*間相互作用使雙色磁翻柱發(fā)生翻轉, 進(jìn)而顯示液位。磁性自來(lái)水液位計則是一種具有遠傳功能的測量?jì)x表。其原理為:在傳感器中等距離安裝一定數量的電阻, 當浮球到達某一位置時(shí)就會(huì )將電阻兩側接通;通過(guò)測量輸出端的電阻信號值的大小, 即可換算出該處液位, 然后再由變送器轉換成標準4~20 m A電流信號, 并被遠傳至中央控制室計算機或二次儀表顯示。
傳統自來(lái)水液位計具有四個(gè)特點(diǎn): (1) 安全可靠, 適用于易燃、易爆液體液位測量; (2) 不受多種外界因素的限制, 適用于黏度大的介質(zhì)、有毒或無(wú)毒衛生型介質(zhì)、有腐蝕性介質(zhì)的物位測量; (3) 具有就地顯示直讀性, 讀數直觀(guān), 清晰明了; (4) 無(wú)需多組液位計組合, 單機運行即可實(shí)現測量功能, 具有較強的單體全量程測量功能。
2 、傳統自來(lái)水液位計測量的干擾因素：
傳統自來(lái)水液位計是一種采用恒浮力原理工作的液位測量?jì)x表, 目前被廣泛應用于地下槽體的液位測量。當被測量介質(zhì)液面平靜時(shí), 浮球工作環(huán)境比較好, 在導管中可以平穩地上下運動(dòng), 且能準確測量出介質(zhì)液面高度, 測量精度高。實(shí)際使用過(guò)程中會(huì )出現各種各樣的干擾因素, 使浮球不能正常工作, 影響測量精度。
(1) 介質(zhì)溫度。
介質(zhì)存放的環(huán)境溫度對被測介質(zhì)形態(tài)的影響很大。如果溫度太低, 會(huì )造成地下槽體內易結晶的介質(zhì)出現結晶現象。結晶物附著(zhù)在傳統自來(lái)水液位計的浮球表面, 改變了浮球的重量, 使浮球不能正常地漂浮在介質(zhì)表面, 從而影響液位測量。測量過(guò)程中, 介質(zhì)的不同溫差對傳統自來(lái)水液位計的測量偏差有著(zhù)一定的影響。
(2) 機械故障。
從結構上看, 傳統自來(lái)水液位計大多使用機械滑輪和鋼絲作為信號傳遞的載體。機械結構會(huì )因腐蝕、外力、浮球表面結晶卡滯等原因引起機械故障。若機械故障不能及時(shí)排除, 必然會(huì )造成傳統自來(lái)水液位計不能正常工作。
(3) 液體的擾動(dòng)。
地下槽體內液體介質(zhì)的攪拌、流入、流出均會(huì )造成槽內被測介質(zhì)液面的擾動(dòng)。槽體液面的擾動(dòng)會(huì )引起傳統自來(lái)水液位計的浮球位置不穩定, 造成無(wú)法讀取液位計的準確數值, 嚴重影響浮球液位計的正確測量。
3、改進(jìn)措施：
對于以上提出的、影響傳統自來(lái)水液位計測量準確度的因素, 通過(guò)分析其本質(zhì), 提出具有針對性的改進(jìn)措施。在傳統自來(lái)水液位計結構的基礎上, 對測量機構、顯示機構和測量硬件等方面進(jìn)行改進(jìn), 以規避原有的影響因素, 達到測量穩定、精確度高的效果。
3.1、測量結構：
針對以上傳統自來(lái)水液位計測量的干擾因素, 對傳統自來(lái)水液位計的部分測量結構采取了針對性的改進(jìn)措施, 解決干擾因素問(wèn)題。改進(jìn)型自來(lái)水液位計結構如圖2所示。

改進(jìn)型自來(lái)水液位計在原來(lái)的測量基礎上增加了密封塊和上、下開(kāi)孔, 并改變了測量桿和浮球的接觸形式。測量導管必須垂直于液面安裝。浮球處于測量導管內部, 其直徑與測量導管直徑相同, 材料視容器內被測介質(zhì)密度而定。材料密度應小于介質(zhì)密度, 使浮球漂浮在介質(zhì)表面, 且可以隨著(zhù)液位的升高, 在浮力的作用下于測量導管內部上下移動(dòng)。測量導管上下均開(kāi)設一開(kāi)孔?？紤]到被測介質(zhì)內雜質(zhì)堵塞導波管下部開(kāi)孔位置, 可根據實(shí)際, 在不影響測量導管結構安全的情況下, 增加下開(kāi)孔處環(huán)測量導管同一平面上的開(kāi)孔數量。在測量導管上開(kāi)孔, 可使浮球上部與容器內上部氣壓一致, 從而保證測量管內外液面相同。測量指針固定在測量桿上, 隨測量桿上下移動(dòng), 與刻度尺配合準確指示槽體內液位高度。
與傳統自來(lái)水液位計相比, 改進(jìn)型自來(lái)水液位計*大的不同就是測量桿和浮球分離安裝。測量桿下方是一個(gè)喇叭口, 浮球上浮頂住喇叭口, 從而作用于測量桿。測量桿為一個(gè)中空貫穿整個(gè)桿體。若浮球因介質(zhì)結晶或者黏度大等原因附著(zhù)在浮球上, 可在頂部采用蒸氣或清水等合適的介質(zhì)對浮球進(jìn)行清洗。浮球材料用耐腐蝕性較強的材料制成, 還要保證其密度較小, 使其在測量導管內可以漂浮、上下移動(dòng)。
改進(jìn)型自來(lái)水液位計零部件簡(jiǎn)單, 安裝便捷、可靠, 適用于封閉、半封閉以及全開(kāi)放式地下槽體的液位測量。測量導管的安裝可以有效防止介質(zhì)湍流引起的內部液面波動(dòng), 避免了被測介質(zhì)液面波動(dòng)引起的測量誤差。加裝測量導管, 減小了浮球下方接觸介質(zhì)的面積, 可有效避免結晶介質(zhì)的揮發(fā)。
3.2、 安裝注意事項：
改進(jìn)型浮球液位計在安裝時(shí), 要與槽體入口和泵出口保持安全距離, 并有效避開(kāi)槽體內的攪拌裝置, 從而防止介質(zhì)湍流對改進(jìn)型自來(lái)水液位計的干擾。改進(jìn)型雷達液位計的測量桿為中空結構, 測量封閉或半封閉槽體液位時(shí), 應將測量桿頂部開(kāi)口進(jìn)行封堵, 防止槽體內介質(zhì)蒸發(fā)從測量桿中空部分溢出, 影響槽體氣密性。
浮球在測量導管內運動(dòng)時(shí), 管道內部不平整或測量導管安裝不垂直于被測界面, 均會(huì )造成浮球運動(dòng)過(guò)程中其與罐壁之間的摩擦。為減小罐壁摩擦帶來(lái)的阻力, 測量導管在安裝時(shí)一定要垂直于被測介質(zhì)液面。
3.3、應用結果：
改進(jìn)型自來(lái)水液位計被用于地下槽體液位的精確測量、測量誤差可以縮小至±0.5mm以?xún)? 測量過(guò)程安全穩定, 測量數據精確度高、數值可靠。改進(jìn)型自來(lái)水液位計有效彌補了傳統自來(lái)水液位計在測量過(guò)程中的不足, 維護方便、成本低廉、測量穩定, 為生產(chǎn)的安全運行提供了有力的保障。