磁翻板液位計磁開關磁化干擾源分析及防范措施探究

焦凱，趙曉燕

（華電濰坊發電有限公司，山東 濰坊 261000）

磁翻板液位計磁開關磁化干擾源分析及防范措施探究

焦凱，趙曉燕

（華電濰坊發電有限公司，山東 濰坊 261000）

隨著科學技術的發展，磁翻板液位計被廣泛應用于液位檢測工作中，并具備較高的使用價值。主要是因為磁翻板液位計具備耐溫、耐腐蝕、高密封等多種特點。實際應用中容易出現磁開關誤操作等問題。本文對磁翻板液位計磁開關磁化干擾源進行了分析，并提出了有效防范措施。

磁翻板液位計；磁開關誤操作；干擾源

磁翻板液位計與傳統液位計相比，具有明顯的優勢，能有效保證檢測質量。也正是由于其特殊性，在使用中會存在一些質量問題。比如，將其應用在水電站中，對油位的實際情況進行檢測，但由于機組設備在運行中會產生一定量的電磁，對磁翻板液位計的磁開關會造成影響，從而出現誤操作情況，會嚴重影響檢測質量，從而帶來安全隱患。因此，需要針對磁翻板液位計磁開關的干擾源進行分析，及時做好防范措施，以保證其正常運行。

1 磁翻板液位計的概念及原理

磁翻板液位計主要是用來檢測介質的液位情況，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，在各行業領域得到了廣泛運用，能有效保障工作質量。其具體工作原理為：磁翻板液位計的結構比較復雜，在實際應用過程中，主要采用了磁性耦合原理和浮力原理兩種形式。當其處于正常工作時，會隨著被測液體的升降而產生變化，磁翻板液位計內部的磁性浮子會出現上下浮動。同時，會使浮子內部的磁鋼發生運動，并在磁性耦合原理的作用下，將指令信號傳輸至指示器中，使其內部的翻柱發生翻轉變化，可用兩種顏色來區分翻柱的運動情況，當翻柱顏色由白轉紅時，則表明介質液位處于上升狀態，當翻柱顏色由紅轉白時，說明介質液位為下降狀態。并可通過紅白顏色的交界處來確定液位的實際情況，有利于工作人員進行觀察。

在科學技術的發展下，人們開始研制出了控制性液位計，需要在磁翻板液位計內部加設磁開關裝置，能對液位的實際情況進行檢測。同時，可在磁開關上裝設傳感器和控制器，當液位處于異常變化時，可通過傳輸信號來發送報警信息。當工作人員獲取報警信息后，可及時進行控制，可有效保證系統運行的安全性。

2 淺析磁翻板液位計磁開關磁化的干擾源

影響磁翻板液位計磁開關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，對磁翻板液位計磁開關磁化的干擾源進行了分析。

為了保證調查結果，對水電站中磁開關誤操作的故障情況進行了研究，發現每次磁開關發生故障時，都與勵磁系統的運行時間相同。而磁翻板液位計的安裝位置與勵磁電纜相鄰。因此，可初步判定為，當勵磁系統處于運行狀態時，電纜中會產生大量的電流，并產生電磁場。由于磁翻板液位計與其相鄰，其磁場會影響磁開關的運行狀態，從而出現磁開關誤操作等問題。為了證實這一判斷，將磁開關安裝在了發電機附近，主要是因為此處會產生較強的磁場，能準確分析實際情況。通過觀察數據可知，磁開關發生了明顯的變化，出現了誤操作的情況。因此，可以判斷，磁開關之所以會出現磁化現象，主要是因為受到了外部磁場的干擾，在磁場力的作用下，使其發生了動作，從而出現故障。由于磁開關處于勵磁系統附近，且電纜中使用的是直流電，會產生相應的低頻磁場。

由于磁開關組件中安裝了彈簧片，其材質為鐵質，在磁場的作用下會出現磁化等問題，從而改變彈簧片的運動狀態。根據實際情況可知，雖然彈簧片發生了動作，但其實際油位并沒有達到相應的位置，此時的磁開關屬于誤操作情況，導致警報信號失真。另外，當勵磁系統停止運轉時，磁開關也不會發生復原。對此，可以使用磁滯回線原理來解釋這一情況。之所以磁開關會出現磁化問題，是因為勵磁系統在運行中產生了大量的低頻磁場，在磁場力的作用下，使彈簧片出現了磁化現象，從而出現誤操作情況。在時間的影響下，彈簧片上的磁場力達到了飽和，即使勵磁系統停止運行，且電纜中沒有電流，但彈簧片上還是會存留一些磁場力，需要在一定的時間下才能完全退磁，使其恢復正常狀態。

3 防止磁翻板液位計磁開關發生磁化的措施

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的磁開關發生了磁化問題，是因為磁開關內部的鐵質簧片發生了磁化現象，從而出現誤操作情況。因此，應合理選擇彈簧片的材質。例如，對于低頻磁場來說，可選用磁鋼等材料，其導磁率比較高，不會受到磁場力的影響而出現磁化問題，能保障磁翻板液位計正常運行。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 降低磁開關與浮子之間的磁引力

當浮子與磁開關之間存有磁引力時，一方面會使浮子的重心發生變化，無法正確顯示液位情況。另一方面會使磁性開關受到磁場力的影響，使其無法正常工作。因此，應從以下幾點進行防范：一是，通過降低浮子的磁性，能有效降低與磁開關之間的磁引力。但這種方法會影響磁翻板液位計的正常使用，會因為浮子磁性的減弱，使磁翻板出現延遲運動的情況，無法正確反映出液位的升降情況。二是，降低磁開關內部的磁性。通過這種方法，能在一定程度上降低浮子的磁引力，避免對磁開關造成影響，使其保持正常工作，避免磁開關出現誤操作等問題。三是，在進行磁翻板液位計安裝工作時，可根據實際需要，適當增加浮子與磁開關之間的距離，降低二者之間的磁引力。這種操作方法簡單易行，并具備較強的靈活性，能滿足不同環境下的使用需求。

3.3 加設磁場屏蔽措施

將磁翻板液位計安裝在水電機組附近時，一旦設備處于運行狀態，電纜中會產生磁場，使磁開關受到影響，無法正常進行工作。同時，由于水電機組的設備比較多，其磁場環境比較復雜，難以選擇合適的安裝位置。因此，可采用磁場屏蔽措施，避免對磁開關產生影響。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，會在磁體的外部形成一種閉合環線，當物體距離磁體越近，所承受的磁場力越強，會影響其正常使用。因此，可以采用磁場屏蔽的方法，使磁場的方向發生改變，使其無法形成閉合環線，可避免磁開關受到磁場力的影響。一般情況下，其屏蔽內容主要分為電磁屏蔽和靜電屏蔽兩種。例如，一是，電磁屏蔽。當電纜處于正常運行狀態時，在內部會形成電磁脈沖，從而形成電磁場。當物體距離電磁場越近時，所產生的電磁波越強，會對磁性開關造成影響。同時，當物體距離電磁場較遠時，所產生的能量會逐漸減弱。對此，可采用趨膚效應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，永久磁體在工作時會產生靜磁場，而磁翻板液位計中的浮子含有永久磁鋼，當其處于運行狀態時，會產生一定量的靜磁場，會使磁開關受到影響。因此，在制作靜磁屏蔽器時，可將高磁導率的材料制成屏蔽罩，以起到磁場屏蔽效果。主要是因為，磁場會產生閉合的環線，在其范圍內會對物體造成影響。由于屏蔽罩的磁導率比空氣大，靜磁場會沿著遮蔽罩通過，從而改變磁場方向，使屏蔽罩內部的磁開關不會受到靜磁場的影響而發生磁化現象，保證其正常運行。

3.4 注意事項

第一，在進行磁翻板液位計安裝工作時，應避免采用鐵絲等鐵質材料進行捆綁。在這種情況下，會使鐵質材料在電磁力的作用下發生磁化現象，從而對磁翻板液位計的浮子和磁開關造成影響，使其無法正常工作。

第二，磁翻板液位計具備較強的靈活性，能應用在各行業領域中，部分工作人員為了保證工作質量，需要在磁翻板液位計上安裝伴熱管。而部分伴熱管的材料有一定的導磁性，因此，應使用紫銅管這類的非導磁材料，以保證磁開關正常使用。

第三，磁翻板液位計主要的功能是用來檢測介質的液位情況，當磁翻板液位計進行工作前，需要對箱體及液體進行全面檢測，避免內部含有磁性物質，防止對磁開關造成影響。

第四，在安裝屏蔽器時，應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入到磁開關中，避免對其質量造成影響。當存在無可避免時，應將孔隙沿著磁場方向進行安裝，盡可能降低對磁開關的影響程度。

第五，雖然磁鋼、鋁、銅等材料具備較高的導磁性能，但在長時間的運行下，容易使其結構性能發生改變，從而影響其使用功能。對此，要求維護人員定期對磁開關進行質量檢測，及時發現問題，并進行更換，有利于保證其工作質量，實現其應有的效益。

4 結語

現階段，磁翻板液位計已經出現了多種型號，能滿足不同領域的使用需求。但在實際應用階段，磁翻板液位計容易受到外部磁場的影響，使其磁開關發生磁化問題，影響其工作質量。對此，要求工作人員針對實際工作環境進行分析，合理選擇磁開關材料，并采取相應的屏蔽措施，以保證磁開關正常運行。

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