电容式液位计的校验核心是模拟不同液位高度对应的电容值,通过标准液位装置或信号模拟器,对比液位计的输出值与标准值,实现校准。校验需遵循 ** 静态校验(离线)和动态校验(在线)** 两种场景,以下是详细的分步操作方案。
| 类别 | 具体工具 | 作用 |
|---|
| 标准装置 | 标准液位罐(带刻度)、标准量筒 | 提供精确的液位高度基准 |
| 信号设备 | 电容信号模拟器、万用表、信号发生器 | 模拟电容变化或检测输出信号 |
| 辅助工具 | 绝缘导线、校准证书、记录表 | 接线、记录数据、合规存档 |
| 安全工具 | 绝缘手套、防静电手环、断电警示牌 | 保障校验过程安全 |
断电与隔离:若为在线校验,需将液位计与控制系统断开(避免干扰生产);离线校验则直接断电拆卸。
外观检查:查看探头是否有结垢、腐蚀、变形,接线端子是否松动、氧化,外壳是否密封良好。
参数确认:记录液位计的量程范围(如 0 - 5m)、输出信号类型(4 - 20mA、0 - 10V、数字信号)、介质参数(被测介质的介电常数)。
适用于新设备验收、定期校准或故障后的精准校验,核心是模拟实际液位的电容变化。
搭建校准系统
零点校准(空罐校验)
确保液位罐内无介质(空罐状态),此时理论液位为 0%。
通电预热液位计 15 - 30 分钟,待输出稳定后,记录当前输出值(如 4 - 20mA 信号的零点应为 4mA)。
若输出偏差超出允许范围(如 ±0.5% FS),通过液位计的零点调节旋钮或组态软件修正,直至输出值与理论零点一致。
量程校准(满量程校验)
向标准罐内注入介质(或与被测介质介电常数相同的替代介质),直至液位达到100% 量程(如 5m)。
待液位稳定后,记录输出值(如 20mA),对比理论满量程输出值。
若偏差超标,调节量程调节旋钮或软件参数,使输出值匹配理论值。
多点线性校验
按量程的 25%、50%、75% 分点注入介质,依次记录每个液位点的实际高度和对应输出值。
绘制液位 - 输出值校准曲线,检查线性度是否符合要求(线性误差≤±0.5% FS 为合格)。
若线性度差,需排查探头是否损坏,或重新进行零点 / 量程校准。
适用于运行中的设备,无需停机拆卸,核心是对比实际液位与仪表显示值。
现场对比法
找到与液位计同一容器的现场液位计(如玻璃板液位计),以此作为标准液位参考。
待生产工况稳定时,分别记录玻璃板液位计的读数和电容式液位计的显示值 / 输出值。
对比两者偏差,若偏差超出允许范围,通过液位计的就地按钮或远程组态软件进行零点 / 量程修正。
信号模拟法
断开液位计探头与变送器的连接,使用电容信号模拟器模拟不同液位对应的电容值。
依次输入 0%、25%、50%、75%、100% 量程对应的电容信号,记录变送器的输出值。
若输出值与理论值一致,说明变送器正常,故障大概率在探头(如结垢、腐蚀);若输出异常,则变送器需维修或更换。
对于支持 HART、Modbus 等数字通讯的液位计,可通过组态软件 / 手操器进行校准:
连接手操器与液位计的通讯端口,读取设备当前的校准参数。
输入标准零点(空罐)和满量程(满罐)的电容值或液位值,发送校准指令。
软件自动完成线性校准,校验完成后保存参数并生成校准报告。
零点漂移:原因是探头结垢、介质粘附、温度变化。修正方法:清洁探头表面,重新做零点校准。
量程偏差:原因是介电常数变化(如介质成分改变)、探头安装位置偏移。修正方法:重新确认介质介电常数,调整探头安装深度,重做量程校准。
线性度差:原因是探头损坏、罐内有搅拌器干扰、液位波动大。修正方法:检查探头,增加防干扰措施(如加装屏蔽罩),待液位稳定后再校验。
替代介质的介电常数需与实际被测介质一致,否则会导致校准结果偏差。
校准过程中,液位计的环境温度应与实际工作温度一致,避免温度漂移影响精度。
校准完成后,需填写校准记录表,粘贴校准标签,明确下次校准时间。
在线校准时,需严格遵守生产安全规程,避免介质泄漏或误操作引发事故。