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摘要:磁翻板液位计可用于塔、罐等设备中液位的检测,它是根据浮力这一物理原理,并利用磁性耦合作用而研制出来的。磁翻板液位计具有安装形式多样,且耐振动性能强等特点,这些优良性能使之广泛地应用于化工等工业领域中,其应用前景和应用价值十分可观。因此,保障磁翻板液位计良好的性能具有重要意义。但在实际的应用中,极易出现磁开关磁化,从而导致磁开关误操作的问题。本文对磁翻板液位计的原理和磁开关磁化干扰的原因进行分析,并对此问题的处理方法进行总结,以此对磁开关磁化干扰问题进行有效防范。
关键词:磁翻板液位计;磁开关;磁化干扰源;分析;防范措施
引言:
目前,磁翻板液位计广泛应用于石油、冶金、食品等行业中。这些行业的生产过程最为主要的是控制过程,而液位控制的质量直接关系到控制的质量。如果磁开关在磁翻板液位计的应用过程中受到磁化干扰,出现了误操作,那么将会严重影响整个检测和控制环节的质量,并很有可能因此产生安全隐患。所以,如何对磁翻板液位计磁开关的磁化加以防范,成为我们本次讨论的重要课题。
1.磁翻板液位计的工作原理概述
由于磁翻板液位计的本体管中存在磁性浮子,因此我们可以将磁翻板液位计称为磁性浮子液位计。当容器中的液位发生升降浮动时,磁翻板液位计中的磁性浮子也会产生升降浮动。同时,磁翻板液位计本体管中的磁性浮子内有永久磁钢,它可以通过磁性的耦合作用使磁性翻片进行180°的翻转。当液位上升时,翻转为红色,液位下降,翻转为白色,而白与红的交界处就是容器内液体的液位高度(如图1、图2所示)。所以,磁翻板液位计的应用实现了液位的准确测量和实时监测,并使液位的指示也更加清晰[1]。如果没有安装液位计进行监测,将会出现液体溢出或缺少液体的现象,给生产工作带来极大困难。另外,一般情况下,磁翻板液位计磁要配备多个磁开关,以达到对液位进行控制和报警的目的。磁开关本身的组成元件有电路模块和干式舌簧管(无源电子开关元件)。在被测容器中的液位位置发生变化时,干式舌簧管就会收到浮子内磁场的作用进行吸合,使电路模块将液位位置的变化信号转换成无源开关信号并加以输出。所以,磁开关究其根本就是依靠磁场信号来进行工作的控制型开关。另外,磁翻板液位计的应用,使相关工作人员可以及时获取相关信息,并及时进行控制,保障了系统的安全运行。
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图1 原理图 图2 磁性耦合作用下进行翻转
2.磁开关磁化干扰源的分析
目前,磁翻板液位计的应用范围不断扩大,磁开关磁化的干扰因素也很多,但最为主要的是外部磁场的影响。由于磁翻板液位计在水电站的应用较为成熟,所以我们以水电站为例,对磁开关磁化的干扰源进行分析,以保障分析结果的充分和可靠。
首先,磁开关的元件组成部分有干式舌簧管,其中安装了铁质的弹簧片,所以在磁场的作用下极易出现磁化等问题,从而导致磁开关误操作。通过对水电站磁翻板液位计的实际应用状况进行分析[2],我们发现,如果弹簧片虽然产生反应并进行工作,但液位并没有达到相应的位置,这时就是磁开关发生了磁化现象,导致磁开关误操作。同时,励磁系统的运行即使停止,也不会使磁开关进行复原。这一现象的产生,就是因为励磁系统的运行产生大量低频磁场,并使磁开关在磁场的作用下出现误操作。另外,弹簧片上的磁场力可以在很短时间内达到饱和状态,所以即使励磁系统的运行停止,磁开关也不会复原,而是需要通过一定的时间完成退磁之后,才可以恢复正常状态。
其次,通过对水电站的故障信息进行分析,我们发现磁开关故障的发生都伴有励磁系统起励现象,并且时间相同。并且磁开关的安装位置正好再励磁电缆的附近。由此,我们可以初步判断出:由于励磁系统的运行在励磁电缆中积攒了大量的电流,并产生电磁场。同时,磁开关的位置与励磁电缆位置相邻,在磁场的影响下,导致了磁开关的误操作。
通过以上对水电站磁翻板液位计的磁开关误操作情况进行分析,我们发现,磁开关发生磁化,导致误操作的原因是收到了外部磁场的干扰。因此,采取必要的防范措施对保障系统的安全运行具有重要作用。
3.防范磁翻板液位计磁开关磁化问题的措施
3.1材料的选取要更加合理
磁开关是因内部的铁质弹簧片发生磁化现象,导致磁开关出现误操作情况。因此,我们要对磁开关的弹簧片材质进行合理的选择。首先,在低频磁场的影响情况下,可以采用磁钢等导磁率较高的材料,使磁开关不会因受到磁场的影响而出现磁化现象,以保障磁翻板液位计稳定地运行。其次,在高频磁场的影响情况下,我们还要考虑到材料的导电性。通过综合的考虑,我们可以采用铜等材料,从而更好地起到防范磁开关误操作的效果。另外,不论是磁钢还是铜材料,在长时间的运行下,极易发生性能的改变。因此,维护人员要定期对磁开关进行检测,并及时更换,以保障其应用的质量。
3.2降低磁开关磁性、降低浮子磁性、拉大磁开关与浮子之间距离
首先,我们可以降低浮子的磁性。但此方法会影响到磁翻板液位计的正常使用,无法正确反映容器内液体液位升降情况。其次,我们可以降低磁开关的内部磁性,以避免磁开关出现误操作[3]。最后,我们可以在磁翻板液位计安装时,将磁开关和浮子之间的距离拉大,以降低磁开关与浮子之间的磁吸力。同时,在磁翻板液位计安装捆绑时,工作人员要避免使用铁丝等材质。因为铁丝等材料会加重磁开关磁化现象,使磁翻板液位计无法正常使用。
3.2对外部磁场采取屏蔽措施
在磁翻板液位计实际使用中,不仅附近的电缆产生的磁场会使磁开关磁化,导致磁开关误操作,而且附近众多的设备所产生的磁场也会使磁开关受到影响。因此,在磁场环境极其复杂的情况下,防范磁开关磁化问题,就可以采取对外部磁场屏蔽(磁场屏蔽器示意图如图3)的措施,以避免磁开关受磁场的影响产生磁化,致使磁开关误操作,从而保障磁开关正常工作和磁翻板液位计的正常使用。
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图3 磁场屏蔽器示意图
结语:
综上所述,磁翻板液位计的应用愈加广泛,并为满足各领域的应用需要,研制出了多种型号的磁翻板液位计。在当前磁翻板液位计的实际使用中,磁开关极易出现磁化的现象,从而导致磁开关误操作,严重影响了磁翻板液位计的使用质量。因此,我们要针对实际情况进行具体分析,通过合理选择磁开关的材料、对外部磁场采用屏蔽措施等方法,对磁翻板液位计的磁开关磁化现象加以防范,保障磁翻板液位计正常应用,并发挥其最大效能。
参考文献:
[1]焦凯,赵晓燕.磁翻板液位计磁开关磁化干扰源分析及防范措施探究[J].中国设备工程,2017(23):107-108.
[2]李希文.关于磁翻板液位计失效的分析[J].科学咨询(科技·管理),2017(07):57-58.
[3]许涛,李阳海,周波,王树深.磁翻板液位计显示异常分析[J].湖北电力,2012,36(04):47-48.