浮子式液位计原位校准误差修正研究
日期：2019-10-09 来源：上海船舶研究设计院 作者：吴凯 金荣品 李志刚 沈继飞
从校准装置和校准原理可知，浮子式液位计原位校准装置测量的主要误差来源于以下几个方面：顶板倾斜造成的误差、测距轴线与铅垂线不平行造成的误差、温度影响产生的误差。下文针对这三方面的因素逐一进行分析。
一、顶板倾斜误差及修正方法
如图1所示，浮球提升装置的顶板在升高过程中会发生倾斜，导致高度值测量存在误差。为了真实地模拟浮子随液面升降的变化，顶板应保持水平，浮子在上下移动过程中才能保持垂直滑动。但
是由于提升装置的做工误差、液位计导杆不垂直等原因导致顶板发生倾斜，因此，应根据顶板的倾斜量对高度值进行补偿，减小由于顶板倾斜带来的误差。
是由于提升装置的做工误差、液位计导杆不垂直等原因导致顶板发生倾斜，因此，应根据顶板的倾斜量对高度值进行补偿，减小由于顶板倾斜带来的误差。修正方法如下：设倾斜前与倾斜后顶板之间的夹角为β，再根据棱镜中心至浮子中心的距离L由式（1）求得顶板倾斜误差γ。
二、测距轴线与铅垂线不平行误差及修正方法
液位计测量的对象为液面的高度，液体表面属于重力面，故浮子在液位计导杆上自由升降线为铅垂线，因此测距轴线也应与铅垂线方向平行。如果测距轴线与铅垂线存在夹角，则应对高度值进行倾
斜改正。由图2得出，当测距轴线与铅垂线不重合时，导致液面高度H测量不准确，即二者之间存在差值Δ，具体修正公式如式（2）。
斜改正。由图2得出，当测距轴线与铅垂线不重合时，导致液面高度H测量不准确，即二者之间存在差值Δ，具体修正公式如式（2）。
式（2）中，未知数α指测距轴线与铅垂线的倾斜角，通过在测距仪内部安装二维电子倾斜仪进行测量并计算，从而求得差值Δ。
三、温度造成的误差影响及修正方法
在现场测量过程中，浮子式液位计导杆受到环境温度影响发生热胀冷缩，故在实际测量之前，需对环境温度进行测量，并对zui终测量结果修正。浮子式液位计导杆的热胀冷缩程度与导杆材质有关，在实际应用中，以普通船用钢zui为常见，故修正公式为
式中：Lt——经温度修正后的导杆长度，m；Lc——浮子式液位计原位校准时的导杆长度，m；——实际运用过程中的测量温度，℃；tc——浮子式液位计原位校准时的温度，℃；α——导杆材料的线膨胀系数，α=0.000012/℃。
四、结束语
浮子式液位计现场校准是一项具有创新性的工作，液位计数值测量的精确与否直接影响到贸易交接，所以我们要充分分析存在的误差，把误差降到zui小。上述修正方式较为全面，但由于浮子式液位计校准技术的不断进步，具体问题
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