侧装式浮球液位计技术说明文档
一、产品概述
侧装式浮球液位计是工业过程控制领域*应用的标准液位测量仪表，采用机械式测量原理与磁耦合传动技术相结合的成熟设计。该设备适用于各类常压或低压储罐、槽车、反应釜等容器的连续液位监测，尤其擅长处理腐蚀性介质、高粘度流体及存在轻微结晶现象的工况环境。根据国际测量仪表协会（ISA）标准分类，属于接触式液位测量仪表中的浮力式测量设备。
二、结构组成
1. 主体结构
测量管采用316L不锈钢材质，标准管径DN80，特殊工况可扩展至DN100。管壁厚度根据压力等级分为2.0mm（PN16）、3.0mm（PN25）两种规格，内表面进行电解抛光处理（Ra≤0.8μm）。防护等级达到IP67标准，防爆型号符合ATEX II 2G Ex d IIC T6 Gb*要求。
2. 浮球组件
核心浮球采用全焊接空心不锈钢结构，标准直径Φ50mm，特殊型号提供Φ35mm（小量程）和Φ65mm（大量程）规格。浮球内部填充惰性气体（氮气），外部包覆PTFE/FEP防腐涂层。磁钢组件选用钐钴永磁材料，表面磁感应强度≥120mT，工作温度范围-40℃~200℃。
3. 指示机构
双色磁翻板指示器采用航空级铝镁合金框架，翻片尺寸15×20mm，可视距离30米。配套LED夜视模块（24VDC供电）满足暗环境观测需求。可选配4-20mA模拟量输出模块，精度等级0.5级，负载能力≤750Ω。
4. 过程连接
标准法兰连接符合DIN/ANSI标准，提供RF、FF、RTJ三种密封面形式。螺纹连接规格包含G1/2"、NPT3/4"、Rc1"等，特殊接口支持定制化设计。安装支架采用304不锈钢铸造工艺，支持壁挂式、立柱式等多种安装方式。
三、工作原理
1. 浮力作用机制
浮球组件依据阿基米德原理随液位升降，当介质密度≥0.45g/cm³时即可产生有效浮力。浮球位移量与液位高度呈线性关系，测量误差≤±2mm（静态条件）。内置阻尼装置可消除液面波动影响，响应时间≤3秒。
2. 磁耦合传动系统
浮球内部永磁体与外部指示器磁柱组构成非接触式磁耦合对，传动效率≥98%。磁系统经过老化处理，10年内磁衰减率＜0.5%。隔离法兰厚度12mm，实现过程侧与指示侧的完全物理隔离。
3. 信号转换模块
磁致伸缩传感元件将机械位移转换为电信号，分辨率0.1%FS。温度补偿电路确保-20℃~85℃环境温度下的测量稳定性。HART通信协议版本7.3，支持远程参数配置及诊断功能。
四、技术参数
1. 测量范围：标准量程300~6000mm，特殊定制可达8000mm
2. 工作压力：真空至4.0MPa（需特殊结构加强）
3. 介质温度：-196℃（低温型）~450℃（高温型）
4. 测量精度：±3mm（机械指示），±0.5%FS（电信号输出）
5. 过程连接：DN25~DN150法兰，压力等级PN10~PN40
6. 电气接口：M20×1.5电缆格兰头，双通道隔离输出
7. 材质*：NACE MR0175/ISO 15156酸性环境*
五、产品特点
1. 全工况适应性
采用模块化设计，通过更换浮球材质（哈氏合金C276、钛合金等）和密封材料（Kalrez全氟醚橡胶），可应对pH值0~14的强腐蚀介质。特殊设计的防淤积结构有效防止介质沉积，适用于污水处理、浆料输送等恶劣工况。
2. 智能诊断功能
集成自检电路可实时监测浮球运动状态，当出现卡滞、脱磁等故障时自动触发报警信号（常开/常闭触点可选）。历史数据记录功能可存储*近1000次报警事件，支持Modbus RTU协议读取。
3. 安全冗余设计
双浮球冗余系统（Dual Float System）提供故障安全模式，当主浮球失效时备用浮球自动接管测量任务。磁耦合系统设置过载保护装置，可承受3倍额定冲击载荷。
六、应用领域
1. 石油化工
炼油装置分馏塔液位控制
乙烯裂解装置急冷油系统
LNG储罐BOG回收系统
2. 电力能源
核电站硼酸储存罐监测
火电厂脱硫塔浆液液位
生物质燃料储仓料位控制
3. 食品制药
发酵罐CIP清洗液位监控
注射液配制罐无菌测量
乳制品储罐卫生型设计
4. 环保水处理
污水提升泵站格栅水位
海水淡化预处理池监测
危废处理反应釜液位
七、选型指南
1. 介质特性
密度：0.45~2.5g/cm³（超出范围需定制浮球）
粘度：＜5000cP（高粘度介质需配导流筒）
腐蚀性：根据介质成分选择相应材质组合
2. 过程条件
温度压力曲线需满足P×T＜16000（MPa·℃）
存在振动场合应选择阻尼系数≥0.7的型号
真空工况需配置防浪涌保护装置
3. 输出要求
控制室距离＞500m时建议选用4-20mA+RS485双输出
防爆区域选择本安型（Ex ia）或隔爆型（Ex d）
食品安全场合必须符合3-A Sanitary标准
八、安装规范
1. 方位要求
安装轴线与水平面夹角＜3°
法兰连接螺栓应交叉对称紧固
导波管长度需超出测量范围200mm
2. 管路配置
进口阀前应设置过滤器（目数≥60）
排气阀口径≥DN20，安装于测量管*
排污管路倾斜度＞5°，接入密闭回收系统
3. 电气安装
信号电缆需单独敷设，避免与动力电缆并行
接地电阻＜4Ω，等电位连接线径≥6mm²
浪涌保护器安装距离＜0.5m
九、维护规程
1. 日常检查
每周目视检查磁翻板指示一致性
每月测试报警触点动作可靠性
每季度校验4-20mA输出精度
2. 定期保养
每年更换过程侧密封垫片（PTFE材质）
每三年进行浮球组件气密性测试
每五年整体耐压试验（1.5倍工作压力）
3. 故障处理
指示滞后的常见原因：浮球卡阻（90%）、磁耦合失效（7%）、其他（3%）
输出信号跳变排查流程：先查电气连接，再测传感器阻抗，*校验机械部件