本文主要敘述了高壓磁浮子液位計的研制技術方案
根據測量原理的不同,高壓液位計的種類較多,其中高壓磁浮子液位計由于結構簡單,使用方便,價格低廉,因而得到了廣泛的應用。但目前國內外的此類產品均存在這樣的問題:耐壓水平較低,不能滿足更高壓力對象的要求。綜上所述可見,迫切需要立項研究,以解決更高壓力對象的需要和液位就地顯示、遠傳顯示因磁浮子故障而同時失靈引起的弊端
磁浮子液位計耐壓水平的高低取決于磁浮子。磁浮子由薄壁筒體及安裝于其內的磁性材料組成,它既要漂浮于液面(或界面)處,又要承受來自壓力容器內的壓力而不變形破裂。欲提高磁浮子薄壁筒體抗外壓水平,選材和增加筒體壁厚之法雖可取但有限,因壁厚增加,雖抗外壓水平提高了,但重量也增加了,致使沉于液底而不能漂浮于液面外,因此,要極大地提高磁浮子耐壓水平,主要應在磁浮子的結構設計和制造工藝上多做研究工作,可從下面三個方面來考慮。
(1)設計制造壓力補償型磁浮子,以提高其耐壓水平。從仿生學角度考慮,我們在日常生活中不難發現諸如竹桿、麥桿、蘆葦桿等中空節狀結構植物體,它們在自然界生長過程中,要經受相當大的風力作用,正式由于它們為中空結構,因此能夠承受較大力的作用而不斷裂。倘若我們將磁浮子薄壁筒體設計制作成中空節狀結構即類似沿薄壁筒體軸向等間距地焊接多個環形加強筋。這種結構型式的磁浮子耐壓水平,經試驗達到了30Mpa,隨著加強筋間距的減小,其耐壓能力亦隨著提高。
(2)設計制造壓力補償平衡型磁浮子,由此極大地提高其耐壓水平。設計制造出結構特殊的磁浮子,使其薄壁筒體內外壓力可自動地相互補償并趨于平衡。從理論上講,在壓力相互補償階段,因薄壁筒體內外壓力差雖有但很小,故磁浮子能夠承受很高的壓力,在壓力平衡階段,因薄壁筒體內外壓力差為零,故磁浮子此時能夠承受任意量的壓力,從結構原理上講,這種結構型式的磁浮子耐壓可達到很高的水平。
在設計壓力補償平衡型磁浮子時,必須從結構和計算上進行考慮,以避免因磁浮子具有一定的質量,在實際使用過程中,倘若液位變化速率快、幅度大,則磁浮子不能同步地跟蹤液位變化,由此被測液體可能進入磁浮子薄壁筒體腔內。只有解決了這一問題,才能大大提高儀表在應用過程中對使用環境的適應性和運行的可靠性。
(3)設計制造實心型磁浮子,以極大地提高其耐壓水平選擇密度小性能好的特殊材料,以特殊的制造工藝將磁性材料包裹于其中,形成實心型磁浮子。這種型式的磁浮子耐壓水平,從結構原理和耐壓角度分析,其耐壓能力可達到很高水平。上述三種結構型式的磁浮子,可極大地提高磁浮子液位計的耐壓水平,由此擴大了磁浮子液位計的應用領域,滿足了更高壓力對象的需要,方便了用戶,有利于生產。