针对液态二氧化碳(-78.5℃)工况的磁翻板液位计设计,需关注浮子材料的低温性能及气蚀防护:
一、浮子低温韧性要求
材料选择
浮子需采用低温韧性优异的材料,如316L不锈钢(-196℃仍保持延展性)或钛合金(TC4),其低温冲击功需≥27J(按ASTM E23标准测试)。
结构设计
浮子壁厚需≥3mm以抵抗低温脆性,内部填充惰性气体(如氩气)防止空腔结冰。
二、气蚀现象及防护措施
气蚀成因
液态二氧化碳汽化时在浮子表面形成气泡,破裂瞬间产生局部高压(可达500MPa),导致金属疲劳剥落。
解决方案
表面处理:浮子外壁喷涂聚四氟乙烯(PTFE)涂层,降低表面能以减少气泡附着;
导流设计:在浮子顶部加装导流锥,使汽化气泡沿切线方向快速逸出;
压力补偿:通过夹套型液位计维持浮筒内压力略高于饱和蒸汽压(如0.3MPa)。
00:12 二氧化碳的颜色
00:35 二氧化碳的味道
00:44 二氧化碳的密度
01:01 蜡烛实验
01:35 二氧化碳的化学性质
01:41 可乐实验
02:20 二氧化碳的物理性质总结
三、其他关键设计
防霜型翻板:采用双层中空结构并充氮气,防止翻片结霜卡滞;
密度适配:浮子密度需≥0.8g/cm³(液态二氧化碳密度1.1g/cm³),确保浮力余量≥30%。