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磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)磁化干擾源分析及防范措施探究
作時(shí)間:2019-06-20 09:11:32 來源: 作者:
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,磁翻板液位計(jì)被廣泛應(yīng)用于液位檢測工作中,并具備較高的使用價(jià)值。主要是因?yàn)榇欧逡何挥?jì)具備耐溫、耐腐蝕、高密封等多種特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中容易出現(xiàn)磁開關(guān)誤操作等問題。本文對磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)磁化干擾源進(jìn)行了分析,并提出了有效防范措施。
磁翻板液位計(jì)與傳統(tǒng)液位計(jì)相比,具有明顯的優(yōu)勢,能有效保證檢測質(zhì)量。也正是由于其特殊性,在使用中會(huì)存在一些質(zhì)量問題。比如,將其應(yīng)用在水電站中,對油位的實(shí)際情況進(jìn)行檢測,但由于機(jī)組設(shè)備在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生一定量的電磁,對磁翻板液位計(jì)的磁開關(guān)會(huì)造成影響,從而出現(xiàn)誤操作情況,會(huì)嚴(yán)重影響檢測質(zhì)量,從而帶來安全隱患。因此,需要針對磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)的干擾源進(jìn)行分析,及時(shí)做好防范措施,以保證其正常運(yùn)行。
1 磁翻板液位計(jì)的概念及原理
磁翻板液位計(jì)主要是用來檢測介質(zhì)的液位情況,其具備檢測范圍大、清晰度高、高密封、抗腐蝕、耐高溫等多種特點(diǎn),在各行業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用,能有效保障工作質(zhì)量。其具體工作原理為:磁翻板液位計(jì)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在實(shí)際應(yīng)用過程中,主要采用了磁性耦合原理和浮力原理兩種形式。當(dāng)其處于正常工作時(shí),會(huì)隨著被測液體的升降而產(chǎn)生變化,磁翻板液位計(jì)內(nèi)部的磁性浮子會(huì)出現(xiàn)上下浮動(dòng)。同時(shí),會(huì)使浮子內(nèi)部的磁鋼發(fā)生運(yùn)動(dòng),并在磁性耦合原理的作用下,將指令信號傳輸至指示器中,使其內(nèi)部的翻柱發(fā)生翻轉(zhuǎn)變化,可用兩種顏色來區(qū)分翻柱的運(yùn)動(dòng)情況,當(dāng)翻柱顏色由白轉(zhuǎn)紅時(shí),則表明介質(zhì)液位處于上升狀態(tài),當(dāng)翻柱顏色由紅轉(zhuǎn)白時(shí),說明介質(zhì)液位為下降狀態(tài)。并可通過紅白顏色的交界處來確定液位的實(shí)際情況,有利于工作人員進(jìn)行觀察。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下,人們開始研制出了控制性液位計(jì),需要在磁翻板液位計(jì)內(nèi)部加設(shè)磁開關(guān)裝置,能對液位的實(shí)際情況進(jìn)行檢測。同時(shí),可在磁開關(guān)上裝設(shè)傳感器和控制器,當(dāng)液位處于異常變化時(shí),可通過傳輸信號來發(fā)送報(bào)警信息。當(dāng)工作人員獲取報(bào)警信息后,可及時(shí)進(jìn)行控制,可有效保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。
2 淺析磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)磁化的干擾源
影響磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)正常使用的因素比較多,外部磁場是主要的影響因素。因此,本文以水電站為例,對磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)磁化的干擾源進(jìn)行了分析。
為了保證調(diào)查結(jié)果,對水電站中磁開關(guān)誤操作的故障情況進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)每次磁開關(guān)發(fā)生故障時(shí),都與勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間相同。而磁翻板液位計(jì)的安裝位置與勵(lì)磁電纜相鄰。因此,可初步判定為,當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),電纜中會(huì)產(chǎn)生大量的電流,并產(chǎn)生電磁場。由于磁翻板液位計(jì)與其相鄰,其磁場會(huì)影響磁開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài),從而出現(xiàn)磁開關(guān)誤操作等問題。為了證實(shí)這一判斷,將磁開關(guān)安裝在了發(fā)電機(jī)附近,主要是因?yàn)榇颂帟?huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場,能準(zhǔn)確分析實(shí)際情況。通過觀察數(shù)據(jù)可知,磁開關(guān)發(fā)生了明顯的變化,出現(xiàn)了誤操作的情況。因此,可以判斷,磁開關(guān)之所以會(huì)出現(xiàn)磁化現(xiàn)象,主要是因?yàn)槭艿搅送獠看艌龅母蓴_,在磁場力的作用下,使其發(fā)生了動(dòng)作,從而出現(xiàn)故障。由于磁開關(guān)處于勵(lì)磁系統(tǒng)附近,且電纜中使用的是直流電,會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的低頻磁場。
由于磁開關(guān)組件中安裝了彈簧片,其材質(zhì)為鐵質(zhì),在磁場的作用下會(huì)出現(xiàn)磁化等問題,從而改變彈簧片的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際情況可知,雖然彈簧片發(fā)生了動(dòng)作,但其實(shí)際油位并沒有達(dá)到相應(yīng)的位置,此時(shí)的磁開關(guān)屬于誤操作情況,導(dǎo)致警報(bào)信號失真。另外,當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),磁開關(guān)也不會(huì)發(fā)生復(fù)原。對此,可以使用磁滯回線原理來解釋這一情況。之所以磁開關(guān)會(huì)出現(xiàn)磁化問題,是因?yàn)閯?lì)磁系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生了大量的低頻磁場,在磁場力的作用下,使彈簧片出現(xiàn)了磁化現(xiàn)象,從而出現(xiàn)誤操作情況。在時(shí)間的影響下,彈簧片上的磁場力達(dá)到了飽和,即使勵(lì)磁系統(tǒng)停止運(yùn)行,且電纜中沒有電流,但彈簧片上還是會(huì)存留一些磁場力,需要在一定的時(shí)間下才能完全退磁,使其恢復(fù)正常狀態(tài)。
3 防止磁翻板液位計(jì)磁開關(guān)發(fā)生磁化的措施
3.1 合理選擇材料
通過上述分析可知,之所以磁翻板液位計(jì)的磁開關(guān)發(fā)生了磁化問題,是因?yàn)榇砰_關(guān)內(nèi)部的鐵質(zhì)簧片發(fā)生了磁化現(xiàn)象,從而出現(xiàn)誤操作情況。因此,應(yīng)合理選擇彈簧片的材質(zhì)。例如,對于低頻磁場來說,可選用磁鋼等材料,其導(dǎo)磁率比較高,不會(huì)受到磁場力的影響而出現(xiàn)磁化問題,能保障磁翻板液位計(jì)正常運(yùn)行。對于高頻磁場來說,不僅要考慮磁場力的影響,還要考慮導(dǎo)電性能,一般可采用鋁或銅等材料,能起到良好的防范效果。
3.2 降低磁開關(guān)與浮子之間的磁引力
當(dāng)浮子與磁開關(guān)之間存有磁引力時(shí),一方面會(huì)使浮子的重心發(fā)生變化,無法正確顯示液位情況。另一方面會(huì)使磁性開關(guān)受到磁場力的影響,使其無法正常工作。因此,應(yīng)從以下幾點(diǎn)進(jìn)行防范:一是,通過降低浮子的磁性,能有效降低與磁開關(guān)之間的磁引力。但這種方法會(huì)影響磁翻板液位計(jì)的正常使用,會(huì)因?yàn)楦∽哟判缘臏p弱,使磁翻板出現(xiàn)延遲運(yùn)動(dòng)的情況,無法正確反映出液位的升降情況。二是,降低磁開關(guān)內(nèi)部的磁性。通過這種方法,能在一定程度上降低浮子的磁引力,避免對磁開關(guān)造成影響,使其保持正常工作,避免磁開關(guān)出現(xiàn)誤操作等問題。三是,在進(jìn)行磁翻板液位計(jì)安裝工作時(shí),可根據(jù)實(shí)際需要,適當(dāng)增加浮子與磁開關(guān)之間的距離,降低二者之間的磁引力。這種操作方法簡單易行,并具備較強(qiáng)的靈活性,能滿足不同環(huán)境下的使用需求。
3.3 加設(shè)磁場屏蔽措施
將磁翻板液位計(jì)安裝在水電機(jī)組附近時(shí),一旦設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài),電纜中會(huì)產(chǎn)生磁場,使磁開關(guān)受到影響,無法正常進(jìn)行工作。同時(shí),由于水電機(jī)組的設(shè)備比較多,其磁場環(huán)境比較復(fù)雜,難以選擇合適的安裝位置。因此,可采用磁場屏蔽措施,避免對磁開關(guān)產(chǎn)生影響。其主要工作原理為:通常情況下,磁場主要是在磁體的作用下而形成的,會(huì)在磁體的外部形成一種閉合環(huán)線,當(dāng)物體距離磁體越近,所承受的磁場力越強(qiáng),會(huì)影響其正常使用。因此,可以采用磁場屏蔽的方法,使磁場的方向發(fā)生改變,使其無法形成閉合環(huán)線,可避免磁開關(guān)受到磁場力的影響。一般情況下,其屏蔽內(nèi)容主要分為電磁屏蔽和靜電屏蔽兩種。例如,一是,電磁屏蔽。當(dāng)電纜處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),在內(nèi)部會(huì)形成電磁脈沖,從而形成電磁場。當(dāng)物體距離電磁場越近時(shí),所產(chǎn)生的電磁波越強(qiáng),會(huì)對磁性開關(guān)造成影響。同時(shí),當(dāng)物體距離電磁場較遠(yuǎn)時(shí),所產(chǎn)生的能量會(huì)逐漸減弱。對此,可采用趨膚效應(yīng)原理來制成電磁屏蔽器,能有效降低外部磁場的干擾。二是,靜電屏蔽。通常情況下,永久磁體在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜磁場,而磁翻板液位計(jì)中的浮子含有永久磁鋼,當(dāng)其處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定量的靜磁場,會(huì)使磁開關(guān)受到影響。
因此,在制作靜磁屏蔽器時(shí),可將高磁導(dǎo)率的材料制成屏蔽罩,以起到磁場屏蔽效果。主要是因?yàn),磁場?huì)產(chǎn)生閉合的環(huán)線,在其范圍內(nèi)會(huì)對物體造成影響。由于屏蔽罩的磁導(dǎo)率比空氣大,靜磁場會(huì)沿著遮蔽罩通過,從而改變磁場方向,使屏蔽罩內(nèi)部的磁開關(guān)不會(huì)受到靜磁場的影響而發(fā)生磁化現(xiàn)象,保證其正常運(yùn)行。
3.4 注意事項(xiàng)
第一,在進(jìn)行磁翻板液位計(jì)安裝工作時(shí),應(yīng)避免采用鐵絲等鐵質(zhì)材料進(jìn)行捆綁。在這種情況下,會(huì)使鐵質(zhì)材料在電磁力的作用下發(fā)生磁化現(xiàn)象,從而對磁翻板液位計(jì)的浮子和磁開關(guān)造成影響,使其無法正常工作。
第二,磁翻板液位計(jì)具備較強(qiáng)的靈活性,能應(yīng)用在各行業(yè)領(lǐng)域中,部分工作人員為了保證工作質(zhì)量,需要在磁翻板液位計(jì)上安裝伴熱管。而部分伴熱管的材料有一定的導(dǎo)磁性,因此,應(yīng)使用紫銅管這類的非導(dǎo)磁材料,以保證磁開關(guān)正常使用。
第三,磁翻板液位計(jì)主要的功能是用來檢測介質(zhì)的液位情況,當(dāng)磁翻板液位計(jì)進(jìn)行工作前,需要對箱體及液體進(jìn)行全面檢測,避免內(nèi)部含有磁性物質(zhì),防止對磁開關(guān)造成影響。
第四,在安裝屏蔽器時(shí),應(yīng)避免屏蔽器表面存在縫隙或孔洞等問題,防止電磁場從孔隙中進(jìn)入到磁開關(guān)中,避免對其質(zhì)量造成影響。當(dāng)存在無可避免時(shí),應(yīng)將孔隙沿著磁場方向進(jìn)行安裝,盡可能降低對磁開關(guān)的影響程度。
第五,雖然磁鋼、鋁、銅等材料具備較高的導(dǎo)磁性能,但在長時(shí)間的運(yùn)行下,容易使其結(jié)構(gòu)性能發(fā)生改變,從而影響其使用功能。對此,要求維護(hù)人員定期對磁開關(guān)進(jìn)行質(zhì)量檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并進(jìn)行更換,有利于保證其工作質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的效益。
4 結(jié)語
現(xiàn)階段,磁翻板液位計(jì)已經(jīng)出現(xiàn)了多種型號,能滿足不同領(lǐng)域的使用需求。但在實(shí)際應(yīng)用階段,磁翻板液位計(jì)容易受到外部磁場的影響,使其磁開關(guān)發(fā)生磁化問題,影響其工作質(zhì)量。對此,要求工作人員針對實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行分析,合理選擇磁開關(guān)材料,并采取相應(yīng)的屏蔽措施,以保證磁開關(guān)正常運(yùn)行。
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