投入式液位计的密封性改进实验研究

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1、投入式液位计的密封性改进实验研究　　【摘要】投入式液位计在水位测量中广泛应用，其密封性决定了产品的稳定性。通过对失效的液位计进行拆解分析，据统计显示，投入式液位计应用中近85%的失效是由密封问题造成的。因此，针对提高投入式液位计的密封性提出方案，利用理论与实验相结合的方法，通过对拆解后的传感器进行密封失效机理的研究，找到密封薄弱环节，提出密封改进措施。设计并加工新型投入式液位计，并进行实验进行分析。实验结果及现场应用效果表明，该方案行之有效。　　【关键词】投入式液位计；稳定性；密封性能；失效机理；薄弱环节　　【Abstract】Theputting-in

2、to-typeliquidometeriswidelyusedinwaterlevelmeasurement，andtheproduct’sstabilityispartlydeterminedbythesealingperformance.BasedonthedismantlingandanalysisofPutting-into-typeliquidometersoutofoperation，thestatisticsdemonstratedthatnearly85%ofthefailureiscausedbysealingprobleminthea

3、pplicationofPutting-into-typeliquidometer.Therefore，aprogramaimingatimprovingtheputting-into-typeliquidometerssealingwasproposed.Usingthemethodoftheorycombiningwithexpriment，throughthestudyofthesensor’ssealingfailuremechanismafterdismantling，vulnerablespotswereidentifiedandSealin

4、gimprovementmeasures8areproposedcorrespondingly.Thenewgaugewasdesignedandprocessed.Accordingtotheexperimentandanalysis，theexperimentalresultsandtheapplicationeffectindicatedthattheschemewasfeasibleandeffective.　　【Keywords】Putting-into-typeliquidometer；Stability；sealingperformance

5、；Failuremechanism；Vulnerablespot　　0引言　　投入式液位变送器以其较高的精度，较低廉的价格及方便的安装在水位测量中得到广泛的应用[1-4]。投入式液位计的好坏对于高精度测量系统有着重要的意义。例如：传感器内部受潮对传感器造成严重破坏，粘贴的应变计的基底、基底间的粘接层尺寸发生变化，随之应变计阻值发生变化，传感器发生零点漂移、绝缘不良甚至出现传感器失效现象[5-7]。实际应用中，因液位计失效引起产品不能正常工作，甚至不能工作的情况时有发生。[8-9]因此，液位计的性能直接影响系统的准确性和稳定性。　　液位传感器失效的影响因素

6、有很多，除去人为因素，归纳起来主要有以下几类：弹性元件的金属材料选用及其机械加工与热处理过程；电阻应变计与应变粘结剂；制造工艺流程；电路补偿与调整；防护与密封等[10-11]。国产传感器在可靠性方面与国外同类产品相比，最大的差距就在于密封的结构和工艺设计得不合理，因密封不妥而造成传感器的损坏约占70-85%[12]。8　　某地下水位监测项目【文献《基于GPRS的地下水位监测系统的实现》基于ARM9的地下水位远程监测仪的设计（自引用）】[13-14]中，共约1500多个监测点，都使用了投入式液位传感器，在项目维护过程中发现，有近5%的传感器失效。笔者从监测

7、现场取回已失效的传感器共70条，经过拆解分析共有59条因密封问题导致传感器失效（图1），比例高达近85%。传感器失效后，出现了零点漂移，数据异常，甚至不能继续工作等问题，需要维护人员赶赴监测现场更换调试，部分监测点还需要调配吊车进行提泵更换设备。这无疑增加了项目的成本，耗费大量的人力、物力和财力。因此，针对投入式液位计的密封性提出改进方案，进行实验研究，提高其密封性能有着重大的实际意义及经济效益。　　1防护与密封失效分析　　在市场竞争日益激烈的今天，产品的性能决定着企业的生命。为了解决当前投入式液位计使用寿命低，返厂率高的问题，我们对返修的传感器进行破拆

8、、测试和分析。通过研究发现传感器的失效大都是传感器的防护与密封性能差的原因造成的