浮筒液位变送器的密度补偿装置

　　浮筒液位变送器由于其结构简单、工作可靠、维修方便，既可测导电介质的液位，也可测非导电介质的液位，因此在化工、石油等工业方面得到了广泛的应用。但基于浮筒液位变送器的工作原理，要求被测介质的密度在整个工艺流程中保持不变，否则将给仪表带来误差。为此，我们在UTD-22型浮筒液位变送器的基础上加了一套密度补偿装置，解决了被测介质因密度变化而而引起的仪表误差间题。经有关单位使用，效果较好。

　　一、工作原理

　　1.UTD-22型浮筒液位变送器的工作原理

　　工作原理如图一所示:容器中被测介质的液位变化引起液体对浮筒所产生的浮力变化，此浮力的变化使测量弹簧产生变形直到与它平衡为止。而位于差动变压器内铁芯的位移与测量弹簧所产生的变形量相等。因此液位的变化即改变了铁芯与差动变压器的相对位置，使差动变压器输出一定的交流毫伏信号传送到转换器。转换器输出0~10mA.DC信号供指示、记录仪表使用。

　　液位高度H与浮力F之间的关系，可按下式计算:

　　式中A是常数，与测量弹簧参数、浮筒结构尺寸有关。

　　由于差动变压器输出的差动交流毫伏信号与差动变压器内的铁芯位移成正比，转换器线路设计成使差动交流毫伏信号与输出的0~10mA·DC信号成正比。所以下式成立：

　　根据式(4)可知:如果被测介质密度在整个工艺流程中不变，则I与H成正比，该仪表即为液位计;如果H不变，则I与丫成正比，该仪表即为密度计。所以浮筒式液位变送器略经修改即可用于测量被测介质的密度。值得注意的是:如果H与Y同时变化，仪表则不能使用。

　　2.带有密度补偿装置的浮筒液位变送器的工作原理

　　如图二所示:在装有UTD-22型浮筒液位传感器的设备上再装一套密度补偿装紧二该装置实质上是一套浮筒密度传感器。除了浮筒尺寸不同外，其它均与浮筒液位传感器相同。对密度补偿装置浮筒的要求是，当被测介质液位在“零”位时，浮筒仍能全部浸没在被测介质里，当被测介质的密度为最大密度时，被测介质对浮筒应能产生一定的浮力。在该型仪表中，浮力应不小于200克。

　　二、仪表的标定

　　配制各种不同密度的被测介质需花费大量的人力物力，为此采用模拟办法进行标定。

　　1.对液位传感器

　　根据式(l)，在浮筒尺寸、被测介质最大密度、被测介质最大液位变化范围已定的条件下，计算出被测介质在最大密度、最高液位时对浮筒产生的最大浮力F1max0。用天平称一重量W1-1等于F1max3，称另一重量W1-2等于浮筒的重量减去重量W1-1。用W1-1，加W1-2代替浮筒，当把W1-1、W1-2均挂在传感器上，表示被测液位在“零”位，当只挂上W1-2，表示被测液位在“满”位，如果再称10个W1-1/10，则每一个重量表示液位变化为最大变化的100%。