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一、配制罐压力液位高度与体积的关系是什么

液体体积=储罐容积×液位高度/储罐长度。配液罐是配液产品工艺中不可缺少的设备，该设备的压力液位高度与体积的关系是液体体积=储罐容积×液位高度/储罐长度，液位高度可直接从液位计上读取，其体积和质量却不能直观地反映出来。

二、配料罐的功能

配液罐是在夹套内由蒸汽进行加热，热量通过罐体内壁传热给物料，保持所需温度，同时靠磁力搅拌器的搅拌转动，不断翻滚物料而使药液达到混合均匀的目的。有节能、耐蚀、生产能力强、清洗方便，结构简单等特点，是制造乳品、饮料、制药厂家不可缺少的设备。
结构：
设本设备由罐体、夹套、内胆、封头、磁力搅拌装置及公用系统管道组成。主体材质为进口不锈钢，按GB741-80技术条件进行，罐体内外抛光，罐内有搅拌桨，工作时起搅拌作用；上盖有温度计，显示罐内温度；顶部有摆线针输行星减速器，带动搅拌桨；并可装拆与清洗，并是一扇可开式罐盖供清洗用，另加两个进料口，可与管道连接，便于连接进各种配料，下面带有出料口，并装上旋塞阀大等搅拌均匀后、旋转旋塞阀手柄90°即可放料，放料完毕关闭，达到搅拌均匀目的；可配有液位计或称重设备，对罐内的物料体积或重量进行计量。

浮筒液位计的原理及校验计算

原创2022-07-30 15:31·自动化仪表堂浮筒液位计在工业生产中使用也是非常广泛的，浮筒液位计不但可以测量过程罐的液位还可以测量过程罐两种介质的界面、它还可以测量介质的密度。浮筒液位计的构造较为复杂，校验过程相对于其他液位计更繁琐，但是它也有其他液位计无法比拟的优点，接下来我们一起看看它的原理、优点及校验计算方法。

1、浮筒液位计的构造

从图中可以更直观地看出浮筒液位计的构造，

浮筒液位计由测量部分和转换部分（放大器）组成。

测量部分：由浮筒及吊链、传动杆、扭力管及壳体组成。

转换部分：由放大器的微处理器及电子电路和LCD/操作按键组成。

这些部件中扭力管更是起到了承上启下的作用，它是将浮筒的力传送给传感器的关键部件。

扭力管是一根由弹性合金制成的管子。如图所示在它的一端（称自由端）中间焊一芯轴，另一端则固定在仪表外壳上。工作时，当浮筒因液位的变化而改变所受的浮力时，这浮力便通过杠杆使扭力管的自由端产生转动，于是芯轴也跟着转动，并以转角的形式传出来。所以扭力管在浮筒液位计中的作用，是将浮筒测得的直线位移转换成扭管芯轴的转角位移，并将被测容器内的高压部分和外界的低压部分隔开。

2、浮筒液位计的测量原理

浮筒液位计是根据阿基米德定律和磁耦合原理设计而成的液位测量仪表，其测量原理见图所示。当液位在零液位时，扭力管受到浮筒重量所产生的扭力矩（这时扭力矩最大），扭力管转角处于“零”度，当液位逐渐上升到最高时，扭力管受到最大的浮力所产生的扭力矩的作用（这时扭力矩最小），转过一个角度φ，液位发生变化时，浮筒所受浮力相应改变，当重力、浮力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。传感器将这个转角φ转换成4~20mA直流信号，这个信号正比于被测量液位。

3、浮筒液位计的特点及应用

特点：

测量精度高、低漂移、抗干扰能力强、对测量过程温度和密度进行自动补偿、量程范围可调整

应用：

适用于高温、低温、高压、真空、负压环境；测量精度高，可测量液位变化范围较小的场合；

对粘度大的介质，反应变化比较慢的介质不宜测量。

4、浮筒液位计的安装

运输、开箱时，要避免过大冲击和振动；

安装应牢固可靠，浮筒应垂直安装，以防止浮筒与浮筒室内壁相撞；

浮筒挂钩时，不得大幅度地摆动或拉压，以免损坏传感器，降低仪表精度；

浮筒应垂直安装，其垂直度允许偏差为2mm/m；

当选用外浮筒液位变送器时优先采用“侧－侧”法兰连接，浮子材料最低为316SS不锈钢，当温度高于200℃或低于0℃时，扭力管部分应带散热片或延长管；

5、浮筒液位计的校验和计算

浮筒液位计的调校方法分为水校法和挂重法。

①水校法：一般是在现场用密度换算法将介质换算成水，将水灌入外浮筒内，通过不同的液位高度来校验浮筒液位计的零点、量程等。

根据浮力相等原则，外浮筒充满测量介质（100%液位）时进行计算即

F水=F

ρ水gV=ρgV

ρ水*g*πr2*L水=ρ*g*πr2*L

L水ρ水=ρ*L

可得：

L水=ρ*L/ρ水(L应为100%液位时的高度)

水校法可以套用以上公式进行校验。将计算的L水分为五等分分别对浮筒进行校验。

计算举例：

测量液位的计算举例：

已知浮筒的长度为300mm，水的密度为1.0g/cm3，被测液体的密度为0.82g/cm3如何用水校法进行校验?

用水代校时，通过公式L水=ρ*L/ρ水进行计算

浮筒被水浸没的最高值L水=ρ*L/ρ水=0.82/1×300=246mm

校验时在将246mm分为5等份，即：

0%时，浮筒受到的浮力为0，即L水=0mm

25%时，L水=246*25%=61.5mm

50%时，L水=246*50%=123mm

75%时，L水=246*75%=184.5mm

100%时，L水=246*100%=246mm

测量界面的计算举例：

有一测量界位的浮筒式液位计，其浮筒长度为L=300mm，别测液体的密度分别为p1=0.82g/cm3和p2=1.24g/cm3，试用水校法对其进行校验。

用水代校时，其界位零点和满度分别为

L水0=p1×L=0.82×300=246mm

L水100=p2×L=1.24x300=372mm

其量程范围为

L=L水100-L水0=372-246=126mm

25%对应的值

L水25=25%xL=0.25×126+246=277.5mm

50%对应的值

L水50=50%xL=0.5×126+246=309mm

75%对应的值

L水75=75%×L=0.75×126+246=340.5mm

重介质密度要大于水的密度，所以L水100的计算值372mm已经大于了浮筒长度，水校法时无法对浮筒进行100%液位的校准。

②挂重法

挂重法：将浮筒取下，把仪表放置在无振动平稳的支架上，将砝码托盘挂在挂链上通过计算将相同重量的砝码放置在托盘上，从而校验浮筒液位计的零点、量程等。注意：计算的重量包括砝码和托盘，所以放置砝码时记得减去托盘和挂链的重量。

W砝码=W筒-F浮（W筒是浮筒的重量）

F浮=πr2*H(H即为液位高度，r为浮筒的半径)

W砝码=W筒-F浮

=W筒-ρgπr2*H

0%时应挂重力，0%时浮筒的重量等于砝码的重量

W砝码=W筒

25%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-ρgπr2*H*25%

50%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-ρgπr2*H*50%

75%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-ρgπr2*H*75%

100%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-ρgπr2*H*100%

计算举例：

【实例计算】已知浮筒和拉链的总重量为W为3.7kgf，浮筒长度为L=800mm，浮筒外径D=20mm，被测介质的重度r=0.55gf/cm3，

试求出0%，25%，50%，75%，100%时相应的挂重重量。

浮筒可能受到的最大浮力为

F浮=πD2Lr*1/4=138.16gf

输出为100%时相应的挂重重量(砝码盘和应加砝码的总重量)为

W-πD2Lr*1/4=3700-138.16=3561.84gf

0%时应挂重力，0%时浮筒的重量等于砝码的重量

W砝码=W筒=3700gf

25%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-rπD2/4*L*25%=3，665.46kgf

50%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-rπD2/4*L*50%=3，630.92kgf

75%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-rπD2/4*L*75%=3，596.38kgf

100%时应挂重力，

W砝码=W筒-F浮=W筒-rπD2/4*L*100%=3，561.84kgf

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