磁致伸縮(suō)液位計的檢查判斷與維修
1 磁致伸縮液位(wèi)計的工作原理及結構
磁致伸縮液(yè)位計由測量杆(內置超磁伸縮線)、浮球(內置永久磁鐵)和變送器三部分組成(chéng),如圖1 所示。變(biàn)送器電路單元產生的電流脈衝沿著磁致(zhì)伸縮(suō)線向下傳遞,並(bìng)伴隨產生一個環形的磁場,測量杆外配有浮子,浮子沿測量杆(gǎn)隨液位的變化而(ér)上下移動。浮子(zǐ)內裝有磁鐵,浮子同時產生一(yī)個磁場。當電流(liú)磁(cí)場與浮子磁(cí)場相遇時,二者的磁場相互(hù)作用,產生瞬時扭力並在(zài)磁致伸縮線上形成一個(gè)機械扭力波脈衝(chōng),該機械扭力波以一定速度傳遞返回到電(diàn)子部件,電(diàn)子部件拾取脈(mò)衝。通過測量發射電脈衝(chōng)與返回(huí)扭力波脈衝之間的時間差,就可計算出被測(cè)液(yè)位(wèi)高(gāo)度。
2 磁(cí)致伸縮液位計故障檢查判斷及處理
(1)沒(méi)有液位顯示(shì)或顯示*小
輸出電流一直為*小值,有可能是浮(fú)子卡死在底部,或者浮子(zǐ)泄露,與工藝聯係停表拆卸檢查,檢查測量杆內(nèi)及浮子上是否有汙物,進行清(qīng)洗(xǐ),如果浮子已泄露隻能更換。
輸出電流小於4mA,僅有3.62mA,早期的K-TEK 型液位計,可檢查變送器模塊左上角*左邊的跳線開關,如果跳線短接環在上(shàng)端,則處於“FAIL LOW”報警模式,如圖2 所(suǒ)示。有信號丟失或變送(sòng)器有故障時,輸出電(diàn)流被置為3.62mA。
變送器沒有(yǒu)電流輸出,先檢查供電(diàn)是否正常,再檢查連接電路(lù)有無斷路或接觸不良現象。用萬用表測量變送器的輸出電流,通電(diàn)時輸出電流應為4mA 至少(shǎo)1s,然後,要麽為所測的液位數值,要麽為報警(jǐng)狀態。否則可能是變送器供電有(yǒu)問題,或者主要的電子部件損壞。
圖2 液位計變送器跳線設(shè)置示意圖
(2)液位顯示有偏差(chà)
液位顯(xiǎn)示有(yǒu)偏差,檢查浮子,取樣管路等沒有發現問(wèn)題,可對變送器的量程重新標(biāo)定。同時(shí)按下UP 和DOWN 鍵(jiàn)1s 可進入標定模式。將浮子置於0%處,按住DOWN 鍵1s 使輸(shū)出電流為4mA。將浮子置於100%處,按住UP 鍵1s 使輸出電(diàn)流為20mA。
儀(yí)表顯示與實際(jì)液位不(bú)一致的故障有:工藝介質量含有氣泡,介質的密度和浮子的密度不一致,聯係工藝進行(háng)解決。儀表的零點參考點不對(duì),重新進行標定。接線端子受潮、進水,可對受潮部位進行烘幹處理。傳(chuán)感器或模塊有問題,用備件進行更換,否則隻能返廠修理。
(3)液位顯示有跳變
液位顯示有或高或低的跳變現象,可能是接地不良或電磁幹擾所致,可檢查變(biàn)送(sòng)器及信號電纜的接地(dì)是否良好,檢查(chá)運算模塊與存儲(chǔ)底板是否有接觸不良的現象。
設備振動產生的雜(zá)波也會使磁致伸縮液位顯示有跳變現象,說明(míng)變送器的門檻電壓無法過(guò)濾該雜波,可通過調整門檻電壓來解(jiě)決.門檻電壓是用來屏蔽(bì)雜波(bō)信號,使返回(huí)信(xìn)號更加清(qīng)晰的一個參數(shù),低於這個參數的信號一律被認為是雜波(bō),全被濾除,高(gāo)於這個參(cān)數的信號都被當作有效信號(hào)全部返回。當門檻電壓設(shè)定(dìng)過低(dī)時,部分雜波信號(hào)也會返回(huí)並被(bèi)一同顯(xiǎn)示,同樣(yàng)會出現液位跳變的現象。並不是門檻電壓高了就不會(huì)出現液位跳變,門檻電壓過高,部分有(yǒu)效信號會被擋在門檻外,傳回顯示的信號(hào)也(yě)會出現液位跳變的現象。不同儀表的門檻電壓(yā)設定範圍也不同,但門檻電壓可調範圍還是相當大的。
DCS 的液位趨勢曲線為尖波狀,可能(néng)是工藝液位有波動造(zào)成了(le)雜(zá)波信(xìn)號,可通過調高門檻電壓來減少影響(xiǎng)。不要忽視液位傳感器周圍(wéi)環境溫度變化的影響,過高,過(guò)低的(de)環境溫度都有(yǒu)可能使儀表顯(xiǎn)示出現波動。
測(cè)量杆有剩磁也會出現本故障,可通(tōng)過消磁(cí)來(lái)解決。為了避免剩磁的出現,可以不定期沿著(zhe)測量杆平行地滑動磁鐵或浮子,從測(cè)量杆的一端滑動磁鐵或浮子到另一(yī)端來消除產生的剩(shèng)磁。
(4)非正常報警的檢查及處理
①磁致伸縮液位計偶(ǒu)爾跳變到報警(jǐng)狀(zhuàng)態(tài),可能(néng)是門檻電壓設置(zhì)不當,應進行門檻電壓的調整。調整時將浮子放到測量杆的底端,打開外殼,在電子模板的(de)右下方有個調節(jiē)電位器,如圖2 所示。變送器通電後順時針旋轉電(diàn)位器,使輸出電流為3.6mA 或(huò)21mA,相當於報警狀態。慢慢地逆時針旋(xuán)轉電位器,直到有一個穩定的輸出電流,該輸出電流要與(yǔ)浮子的位置(zhì)相對應。再慢慢地逆時針旋轉電位器,並記錄電位器的旋(xuán)轉圈數N,直到輸出電流不再穩定。再順時針旋(xuán)轉(zhuǎn)電(diàn)位器約N/2 圈,確認輸(shū)出電流穩定。
②磁致伸縮液位計測量杆的末端有一(yī)段小小的盲區,一旦浮子停留(liú)在此,傳感器發射的脈衝波便不能返回,會輸出21mA 的報警。此類現象在(zài)尚未進液階段容易出現,一旦(dàn)有(yǒu)液體進入,浮子上升(shēng)至測量範圍之內該現象也就自行消失(shī)。
③被測介質(zhì)的溫(wēn)度處於或接(jiē)近儀表的*高工作溫度時,有(yǒu)可能會出現報(bào)警故障,因為磁鐵在高溫下會出現退磁現象。即便是耐(nài)高溫的磁鐵,隨著介質溫度的升高其磁導率也是成比例地下降,由於高(gāo)溫退磁的影響,會出現儀表工作不正常的問題,甚至反複(fù)出現高低限誤報警的故障,把儀表的工作溫度(dù)提高一擋大多能解決本問題。
④傳感器或模塊有故障也會出現上述現象,模塊可用備件進行代換來判斷,傳感器有問題,隻能返廠修理。
(5)傳感器(qì)的故障檢查(chá)
MR 型液位計(jì)傳感器的檢查,用萬用表(biǎo)檢查地端與中間的磁致伸縮線是否短(duǎn)路,電(diàn)阻值應該大於20MΩ,如果小於20MΩ,把電(diàn)子單(dān)元與磁(cí)致伸縮線從傳感器中取出,檢查傳感器管中是否進水或(huò)有導電性液體(tǐ),如果沒有,檢查磁致伸縮(suō)線與(yǔ)信號線的連接(jiē)處是否有導線外露,如果有則進行封堵。
檢查(chá)傳(chuán)感器管是(shì)否有泄漏,可以取出電子單元與磁致伸縮線部分,用(yòng)水測試傳(chuán)感器管是否泄漏。用水(shuǐ)檢查後,一定要(yào)晾幹或烘幹(gàn)傳感器管,再放人電子單(dān)元及磁致伸縮線(xiàn)。
(6)常見故障的檢查及處理
磁(cí)致(zhì)伸縮液位計常(cháng)見故障的檢查及處理見表1。
表2 磁致伸(shēn)縮液位計HART 變送器常見(jiàn)故障的檢(jiǎn)查及處理
3 磁致(zhì)伸(shēn)縮液位(wèi)計維修實例
[實例1]磁致(zhì)伸縮液位(wèi)計白天顯示波動,但夜班很正常。
[故障檢查(chá)]夜班電(diàn)壓會高點,難道供電不正常?分別對供電、傳感器、變送器進行檢查沒有發現問(wèn)題。後來看到離儀表三十多米處有台(tái)電焊機在作業,仔細(xì)觀察隻要電焊一(yī)起(qǐ)弧(hú)光,液位(wèi)顯示就波動。
[故障(zhàng)處理]配合電焊工(gōng)試著把電焊機的地線挪地方後,磁致伸縮液位(wèi)計(jì)顯示恢複正(zhèng)常。
[維修小結]本例是電磁幹擾(rǎo)引發的故障(zhàng)。電焊工(gōng)在幾個地方焊接,懶得拉地線到處(chù)跑,就把電焊地線夾在儀表電纜橋(qiáo)架的(de)支承架上,故對儀表造成了幹擾。
[實例(lì)2]磁致伸縮液位計,顯(xiǎn)示波動然後跑*大,*後幹(gàn)脆沒有顯示(shì)了。
[故(gù)障檢查]檢查供電正常,對(duì)顯示有異常的(de)變送器曾用單獨的電源供電,但輸出信(xìn)號仍不正常。到沒有顯示時,再檢查發現變送器的模塊已(yǐ)損壞。
[故障(zhàng)處理]更換模塊應急。與磁致伸縮液位計(jì)供貨商聯係來廠幫助解決問題。
[維修小結]該例故障屬於磁致伸縮液位計質量問題,因為,在現場已有該批次儀表的多例相同故障,*後的結果都是變送(sòng)器模塊(kuài)燒壞。更換產品後沒(méi)有再發生此類故障。
[實例3]LT100 磁(cí)致伸縮液位計,出現超量(liàng)程報警(jǐng),電流達(dá)21mA。
[故障檢查(chá)]供電及變送器均正常。檢查發現空罐時浮子位(wèi)置低於正常零點太多。
[故(gù)障處理]在浮子底端加上不鏽鋼套管,重新設定量程後恢複正常。
[維修小結]本例故障係浮子在(zài)沒有(yǒu)液位時與正常零點的差值過大(dà),浮子在測量杆*底部時,浮子的環形磁場與測量杆內的磁致(zhì)伸縮線下端(duān)感應不靈敏,從而出現誤報警現象。
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