簡(jiǎn)介
? ? ? 隨著(zhù)測量手段的不斷發(fā)展，液位的測量越來(lái)越受到人們的重視，特別是石油，化工，醫藥，冶金，電力等工業(yè)部門(mén)應用十分廣泛。然而，液位計納入計量管理，計量檢定在我國起步較晚，直到2002年全國壓力技術(shù)委員會(huì )組織起草了第一本JJG971—2002《液位計》計量檢定規程。
顯然，液位計還是一個(gè)年輕的計量品種，在計量領(lǐng)域還有很多人對它缺乏了解，對它的原理，特點(diǎn)，應用范圍還缺少認識。2004年天津市計量技術(shù)研究所研制成功了“液位計檢定裝置”結合該裝置的使用情況，本文對該裝置如何開(kāi)展一些典型的液位計進(jìn)行檢定做一介紹。
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一、液位計檢定裝置的結構及測量原理
結構
? ? ? 液位計檢定裝置由三部分組成，第一部分：主不銹鋼水箱，長(cháng)為400mm寬300mm高為2m;用于檢定浮球式，浮筒式液位計的圓柱形有機玻璃專(zhuān)用檢測筒，直徑為200mm高為2m；用于檢定電容式液位計的圓柱形不銹鋼專(zhuān)用檢測筒，直徑為60mm高為2m專(zhuān)用，組成（見(jiàn)圖1）：第二部分為專(zhuān)用管路連接部分：包括被檢液位計連接法蘭：顯示液位高度的玻璃管：進(jìn)行液位計檢定使用的正行程檢定控制閥；及進(jìn)行液位計反行程檢定用的排水閥門(mén)。第三部分為標準計量?jì)x器配置：兩個(gè)鋼直尺用于讀取液位高度的標準儀器。用于檢定超出水箱高度2m的液位計，用模擬液位的方法所使用的鋼卷尺。用于檢定遠傳式液位計使用的數字多用表，絕緣電阻表及用于做耐壓試驗用的“耐壓力試驗裝置”等。
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工作原理
? ? ? 液位計檢定裝置工作前，首先要對主水箱注水。根據被檢液位計類(lèi)型選擇連接標準水箱位置，讀取水箱和被檢液位計的零位差，依據檢定規程進(jìn)行檢定，正行程檢定輕輕打開(kāi)水箱正行程檢定控制閥，進(jìn)行逐點(diǎn)控制并讀數，使檢定點(diǎn)均勻分布在被檢液位計整個(gè)測量范圍內，直至液位升到測量上限，關(guān)閉節門(mén)。反行程檢定輕輕打開(kāi)專(zhuān)用管路的排水閥門(mén)，使液位慢慢下降并逐點(diǎn)控制并讀數，完成了液位計的示值檢定過(guò)程。
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二、液位計檢定裝置的技術(shù)特點(diǎn)
儀器精度指標
? ? ? 液位計檢定裝置選用的標準計量?jì)x器，主標準器鋼板尺允許誤差為±0.35mm，數字多用表準確度為0.02級，均滿(mǎn)足檢定規程中標準器擴展不確定度不超過(guò)被檢液位計允許誤差絕對值的1/4～1/5。
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量程寬
? ? ? 檢定裝置所配備的水箱和附屬設備實(shí)測液位檢定和模擬液位檢定檢定范圍達到2m。
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測量種類(lèi)齊全
? ? ? 該裝置設計時(shí)，進(jìn)行了充分的市場(chǎng)調研，能開(kāi)展磁翻轉液位計，浮筒（浮球）式液位計，遠傳式液位計，反射式，壓力式等幾十種液位計的檢定工作。
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操作簡(jiǎn)單檢定效率高
? ? ? 根據不同類(lèi)型的液位計，只要選擇好適當的接口，用正行程控制閥門(mén)進(jìn)行正行程示值檢定，用排水口控制閥門(mén)進(jìn)行反行程示值檢定，大約不超過(guò)10分鐘即可完成一臺液位計的示值檢定。
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節水，節電，占地面積小
? ? ? 一些相關(guān)技術(shù)資料介紹，液位計檢定裝置需要水泵，蓄水池等。而該裝置利用水箱的高度，壓力差的技術(shù)特點(diǎn)，將水箱由自來(lái)水管蓄滿(mǎn)水，用控制正行程控制閥門(mén)和排水口控閥門(mén)，即可完成一臺液位計的示值檢定，消耗很少的水，根本不需要接水泵耗電和做蓄水池增加占地面積。
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三、應用范圍
? ? ? 對于磁翻轉式液位計，雙色石英管液位計等一些現場(chǎng)指示型液位計按本章工作原理介紹的方法進(jìn)行操作即可。本節重點(diǎn)介紹浮球式帶遠傳液位計，壓力式液位變送器和液位開(kāi)關(guān)的檢定的安裝及檢定方法。
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浮球式帶遠傳液位計
? ? ? 此液位計通過(guò)浮球和液位的同步變化，從而使傳感器內電阻呈線(xiàn)性變化，再由轉換器將0～4千歐電阻變化轉換成電流放大至4～20毫安直流電信號的輸出（見(jiàn)圖2）。
? ? ? 檢定時(shí)將浮球式帶遠傳液位計，安裝在本裝置的圓柱形有機玻璃專(zhuān)用檢測筒，安裝時(shí)檢查磁性浮球和浮球穩定導管的外觀(guān)不應有彎曲，碰傷和裂紋等缺陷，磁性浮球能在穩定導管中自由無(wú)阻礙地滑動(dòng)。將二線(xiàn)制攬線(xiàn)接入已于24伏電壓和電流表串聯(lián)好的數字多用表上，調整好液位零位對應于4毫安，檢定開(kāi)始，輕輕打開(kāi)水箱正行程檢定控制閥，進(jìn)行逐點(diǎn)控制，讀取浮球對應液位高度，并記錄對應的輸出電流值，使檢定點(diǎn)均勻分布在被檢液位計整個(gè)測量范圍內，直至液位升到測量上限，關(guān)閉正行程檢定控制閥。反行程檢定輕輕打開(kāi)左端的排水閥門(mén)，使浮球隨液位慢慢下降讀液位值和對應的電流值。從而，完成了液位計示值檢定的全過(guò)程。
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壓力式液位計檢定
? ? ? 檢定壓力式液位計與浮球式帶遠傳液位計方法大體相同，都需要24伏供電電源和對應液位高度4～20毫安電流輸出，壓力式液位計目前有兩種（見(jiàn)圖3、4）；一種與壓力變送器的外型相同稱(chēng)為液位變送器，檢定時(shí)將變送器與有機玻璃檢測水箱的變送器接口連接。另一種液位變送器的形式是傳感器與放大器用纜線(xiàn)分開(kāi)，檢定時(shí)把傳感器放入水箱底部，升降水位讀取對應輸出電流值。
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浮球式液位開(kāi)關(guān)的檢定
? ? ? 浮球式液位開(kāi)關(guān)分為連桿式和電纜式，廣泛應用于石油，化工，醫藥，冶金，電力等工業(yè)部門(mén)中的開(kāi)口容器和受壓容器的液位，進(jìn)行控制報警的液位開(kāi)關(guān)，最適用于水和腐蝕性液體和大多數酸和堿的液體測量。檢定時(shí)將浮子可通過(guò)電纜密封套從頂部放入水箱底部，浮子的轉換觸點(diǎn)隨著(zhù)水箱液位的升降而達到設定液位極限值，開(kāi)關(guān)即產(chǎn)生動(dòng)作而輸出相應的控制信號。
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檢定/校準能力驗證
? ? ? 驗證方法依據JJF1033-2001《計量標準考核規范》中規定的方法用傳遞比較法，用新研制的“液位計檢定裝置”測量一穩定被測對象，然后將該被測對象用另一套更高級的計量標準進(jìn)行測量，應滿(mǎn)足式∣y-yｏ∣<√Ｕ2+Ｕｏ２ 的要求。用本所新研制的“液位計檢定裝置”，選擇的被測對象為“壓力式液位計”，依據JJG971——2002《液位計計量檢定規程》，用檢定液位的方法對液位計進(jìn)行測試，測量輸出值最大示值誤差為y=0.010毫安，擴展不確定度為U=0.02%（k=2）；然后，用本所現有的高精度數字壓力計，依據JJG882-94《壓力變送器計量檢定規程》，對同一臺液位計用壓力的方法進(jìn)行測試，測量輸出值最大示值誤差為yｏ=0.009毫安，擴展不確定度為Uｏ=0.06%（k=2），比對結果見(jiàn)表A
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壓力式液位計測量范圍（0～2000）mm；準確度：0.5級；檢測室溫度：21.0攝氏度；水密度：0.99799g/m3;
液位/壓力轉換由下式確定:
P=ρgh×１０-3
P-被測壓力(Pa)
ρ-檢定溫度下工作液體的密度(kg/m3)
ｇ－儀器使用地點(diǎn)重力加速度（ｍ／ｓ２）
ｈ－儀器示值讀數（ｍｍ）
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結束語(yǔ)
? ? ? 液位計檢定裝置研制成功，使我市的液位計檢定在國內處于領(lǐng)先水平，經(jīng)過(guò)多年的運行證明，該裝置結構合理，測量準確，安全系數高，使用效果良好，解決了各類(lèi)型液位計的量值傳遞問(wèn)題，適合在省級計量部門(mén)推廣應用。
