Explicación detallada del método de calibración in situ del medidor de nivel de líquido de columna magnética basculante.

Explicación detallada del método de calibración in situ del medidor de nivel de líquido de columna magnética basculante.

La principal ventaja del indicador de nivel de columna magnética es su facilidad de uso. Permite observar el nivel de líquido en el tanque de forma sencilla e intuitiva mediante inspección visual, sin necesidad de otros medios, y la columna magnética sincroniza el nivel actual. Además, ofrece otras ventajas técnicas. En la producción, algunos datos con un rango de medición superior a 2 metros suelen ser tan precisos como los de los transmisores de presión diferencial. Su aplicación en la producción real es cada vez más frecuente y su importancia está ganando cada vez más reconocimiento.

Sin embargo, dado que las condiciones del sitio de medición son muy diferentes, existen muchos aspectos que deben considerarse para obtener los datos más precisos en distintos sitios. Este artículo toma como ejemplo un medidor de nivel de líquido montado lateralmente con una señal remota electrificada (4~20 mA) para analizar un método de calibración in situ simple y eficaz, con el fin de medir el error y la incertidumbre del nivel de líquido de todo el sistema en condiciones de instalación in situ. Esto tiene relevancia práctica.

Según la descripción de la normativa nacional de verificación, los indicadores de nivel de líquido inferiores a 2 m deben verificarse con el dispositivo estándar para tanques de agua, y si superan los 2 m, deben verificarse mediante simulación. Sin embargo, debido a las limitaciones de tamaño de los indicadores de nivel de líquido de columna magnética de gran rango, existen problemas para su instalación en laboratorios que superen los 2 m, y la normativa no especifica el método de verificación mediante simulación.

¿Es posible, entonces, que este tipo de medidor de nivel de líquido logre la calibración en línea? En resumen, es necesario resolver los siguientes problemas:

El rango de densidad del medio medido por el medidor de nivel de líquido suele ser amplio, generalmente de 0,8 a 1,2 g/cm³. ¿Cómo corregir la influencia de la densidad en el error de medición del medidor de nivel de líquido?

El tanque de almacenamiento in situ es como una caja negra; determinar el punto de referencia del nivel de líquido para la calibración es una cuestión clave.

La instalación del tanque de almacenamiento de líquidos no puede ser completamente vertical, por lo que la elección del patrón de medición y la forma de medirlo serán de suma importancia.

Antes de presentar los pasos específicos para la calibración in situ, repasemos el principio estructural del indicador de nivel de columna magnética. Este indicador se basa en el principio de flotabilidad y acoplamiento magnético. Cuando el nivel del líquido en el recipiente a medir sube y baja, el flotador magnético en el tubo del indicador también sube y baja. El imán permanente del flotador transmite la señal al indicador de columna magnética mediante acoplamiento magnético, lo que provoca que las columnas roja y blanca se inviertan para indicar claramente el nivel del líquido.

Mediante la apertura y el cierre de los contactos del interruptor de láminas integrado, se transmiten señales de corriente o voltaje. Los indicadores de nivel de líquido de columna magnética se ajustan generalmente mediante un método de simulación (no descrito en esta especificación) al salir de fábrica para garantizar que coincidan con el medio real al momento del suministro.

Los pasos específicos de la calibración in situ incluyen:

* Primero, determine la densidad del medio.

La densidad del medio se puede medir con un densímetro estándar o bien obtenerse a partir de la información específica proporcionada por el usuario. Es necesario registrar la densidad del medio para asegurar que cumpla con los requisitos del manual de instrucciones del medidor de nivel de líquido. Si bien, en teoría, la densidad del medio influye en el valor de indicación del medidor de nivel de líquido, en la práctica, la posición cero y el valor de escala completa se pueden ajustar directamente mediante un potenciómetro.

*En segundo lugar, determine el punto cero de referencia.

Mida el diámetro interior D de la tubería de conexión con un calibrador vernier y determine un punto de referencia inferior del nivel de líquido estándar en la parte superior del cuerpo del tanque, si las condiciones lo permiten; lo mejor es hacerle una ranura para evitar que el manómetro se mueva y hacer una marca;

Inyecte agua manualmente en el tanque de almacenamiento sin presión en el tanque, detenga la inyección de agua cuando el nivel de agua sea ligeramente superior a la tubería de entrada del indicador de nivel de agua, abra la válvula de bola manual E en el puerto de la brida de conexión inferior y afloje la brida de conexión F entre el cuerpo del tanque y el líquido a calibrar entre los indicadores de nivel (no la retire, para que el flujo de agua no se desborde) hasta que no haya flujo fluctuante en la tubería, cierre E y retire la brida; cuando el líquido en el tanque se estabilice, abra E y luego espere a que el flujo de goteo se estabilice durante 1 minuto (si es necesario, se puede drenar a través de la válvula de drenaje para mejorar la eficiencia de detección);

Utilice la cinta métrica de acero para medir la profundidad para medir la distancia ha desde el punto de medición hasta la superficie del agua. La altura cero real en vacío h0 = ha - D/2. Este estado es el punto cero de la medición del indicador de nivel de líquido.

*Nuevamente, la calibración de cada punto de nivel de líquido.

Instale la brida, cierre E y continúe llenando el tanque con agua hasta que la columna se invierta para indicar la escala principal del nivel de líquido a calibrar. Una vez que la superficie del agua se estabilice, mida la corriente de salida li y el nivel de agua hi. El nivel de líquido real es: HO = h0 - hi = ha - D / 2 - hi; continúe la medición de los demás puntos hasta alcanzar la escala completa.

*El cuarto es el ajuste del punto cero y la escala completa del nivel del líquido.

Para determinar el punto cero de referencia, ajuste el potenciómetro de punto cero de modo que la señal eléctrica de salida se muestre como 4 mA; el ajuste a escala completa se realiza en el límite superior del nivel de líquido estándar, y el potenciómetro de rango completo se ajusta para que la señal eléctrica de salida se muestre como 20 mA. Si se observa una desviación en la salida durante la medición descendente, consulte este método para realizar el ajuste. La calibración en campo requiere repetir los pasos anteriores para tres mediciones de retorno.

*Otros temas y métodos que requieren atención

Los instrumentos utilizados para la calibración in situ son sencillos, prácticos y de fácil manejo. En caso de no poder entrar en contacto directo con el líquido, si la inclinación del tanque es mínima y la superficie del punto de medición es plana, se puede utilizar un telémetro láser en lugar de la cinta métrica de acero. Adecuado para la calibración del nivel de líquidos en recipientes a presión o fluidos volátiles.