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投入式液位计的安装要求与故障处理分析

作时间:2017-03-23 10:41:13  来源:  作者:
   

摘 要:投入式液位计能够精确测量易燃、易爆强腐蚀性等介质液位。因此,在石油化工装置中得到广泛的应用,特别适用于大型立罐和球罐的测量工作。由于工作的特殊性,投入式液位计需要在高温的环境下,进行连续的精确测量,这大幅度的提高了投入式液位计故障的发生概率,文章将从投入式液位计的故障的类型出发,深入研究投入式液位计故障的成因及处理措施。

0 引言
投入式液位计因其测量范围大,测量精度高、测量死区小、耐高温能力强等优势,被广泛的应用于由化工的液位测量工组中。然而,投入式液位计的测量对象比较复杂,还有可能受到搅拌、蒸汽等诸多原因的影响,这使得投入式液位计的维护工作的难度提高,甚至可能造成生产混乱,本文将立足于投入式液位计的工作原理,深入研究投入式液位计的故障处理措施,以供相关从业人员借鉴学习。

1 投入式液位计的工作原理及构成
1.1 投入式液位计的工作原理
投入式液位计的基本测量原理是由发射、反射、接收组成的,雷达传感器的天线以波束的形式发射雷达信号,采用微波脉冲的测量方法,不同的距离对应不同的物位,反射回来的回波信号仍由天线接收,雷达的信号适宜中连续的、非接触的脉冲信号,能够在金属的容器内正常运行。通常来说,微波脉冲的发射时间间隔 1s,频率为 2.5MHz,反射回来的信号会反映在回波图上,回波图能够在极短的一瞬间(十亿分之一秒),将回波信号进行放大、定位,然后精确细致的分析处理这些信号。投入式液位计发射的微波脉冲的能量很低,不会威胁到人体的健康,要求能够在各种金属与非金属容器内传播,不仅可以测量立罐内的液体的液位,还能针对颗粒、浆料的液位进行连续测量,是一种适用性很强的液位计。一般来说,投入式液位计是由发射器与天线组成,不同的型号,所采用的接收器与天线都存在着一定的差异。因此,相关单位在使用投入式液位计时,不能够忽视这个问题,注意不同的投入式液位计的过程条件,从而使投入式液位计能够发挥出理想的应用效果
 。
1.2 天线系统
天线是雷达传感器的眼睛,决定了投入式液位计的实际应用效果。因此,要根据实际的测量对象,选择不同的天线系统。一般来说,天线的类型由天线的外形和微波的灵敏度决定。根据外形可以将天线系统分为法兰下置型天线、喇叭口型天线以及棒式天线。其中,聚焦特性最好的是喇叭口型天线,不仅适用性强,还非常牢固耐用,具有稳定的化学特性和物理特性,由于采用不锈钢材料制作。因此,可以测量 1000℃以上的介质。而棒式天线是三者之间化学稳定性最好的一种传感器的天线,适用于腐蚀性介质的测量。因此,在食品加工业之中推广应用,主要注意的是,棒式天线的耐高温能力有限,只能测量 200℃以下的液体介质,在使用之后,要注意进行及时的清理工作,从而保证测量装置的正常运行,此外,棒式天线的负荷能力有限,易折易弯曲,会有变形折断的危险。而法兰下置型天线相比上述两种天线系统很少使用,只用于特殊的应用,如果介质表面的波动较大或者测量卫生程序较高的药品,则可以使用这种形式的天线,首先法兰下置型天线能够在导波管中进行,不仅能以根据运行时间进行补偿,还拥有智能化的系统,能够将导波管内的情况实时反映给智能自动分析系统
 。

1.3 智能自动分析处理系统
智能分析处理系统是投入式液位计最重要的组成部分,不仅采用十分先进的电子部件,还具有耐老化的性能。投入式液位计能够在十亿分之一秒内完成雷达信号的传输,大幅度的提高了雷达传感器的工作效率。所有的测量参数都储存在记忆储存器里面,并且这个以及储存器与数据库相连,能够在数据库的支持下,快速的进行验算和判断,并将计算结果显示在传感器的回波图上。智能自动分析处理系统采用模糊逻辑的方法测量物位,传感器需要在很短的时间判断出哪些信号是虚假的回波,哪些信号是有用的回波。

2 投入式液位计的安装要求
为了不影响生产,保证投入式液位计的正常运行,需要在前期的安装阶段,严格按照有关规定,准确的操作。
2.1 安装位置
投入式液位计的安装位置要根据实际情况来决定,安装位置的距离应该大于槽壁,如果槽壁的距离大于安装位置的距离,则有可能引起回波信号异常,使自动识别系统,在处理传感器发射的信号时,无法准确的辨认出哪些是干扰信号,哪些是有用的回波信号。一般来说,投入式液位计应该安装在距离槽壁直径的六分之一处,保证投入式液位计的回波信号能够正确的反应在回波图上 。

2.2 差异性的要求
有时候,投入式液位计在测量易结晶和高腐蚀性的物体时,介质会对传感器造成不良的影响,为了应对这种特殊情况,应该使用具有分离法兰结构的测量仪器,保证投入式液位计的正常运行。此外,天线不能安装在入料后上方,这是因为被测物体能够反射虚假回波,这会对液位传感器的信号接收带来一定的影响,甚至会导致有效信号的衰减。因此,投入式液位计的位置应该尽量避开下料区,从而减少不规则液位的产生。为了防止天线上存在的结晶物体影响仪表的正常工作,必须使测量槽壁与天线保持平行,并保留 100mm ~ 800mm 的安全距离 。

3 日常维护与故障处理
3.1 检查供电是否正常
如果生产现场发现投入式液位计在液位升到一定值后变化非常缓慢,应该立即检查投入式液位计的供电情况是否正常,相关工作人员也要在日常的维护中,详细检查投入式液位计的通电情况,通电后有无正常输出。液位变化缓慢或者根本没有变化,需要在第一时间检查设备的保险丝是否烧坏,如果并无电流输出,则基本可以判断是仪表出现问题,应视情况更换或者维修。此外,应该在仪表安装调试的环节加强管理,防止仪表参数设置不准确而影响生产。相关工作人员也需要加强日常的维护工作,定期的进行停运检修,从而保证投入式液位计仪表的正常运行。  

3.2 检查通讯设备是否正常
一旦发现通讯设备不正常,可以通过安装雷达调试软件,读取雷达的组态数据,监控雷达传感器的状态。主要检查雷达传感器能够准确的判断反射回波与假回波的区别,反射波的强度是否达到预定的标准,如果上述测试没有问题,则需要检查其他的电子元件,如果判断出投入式液位计的通讯单元出现损坏,则需要视情况更换元件,从而保证投入式液位计的通讯正常。相关工作人员在日常的维护工作中,也应该加强对投入式液位计的通讯情况的检查,可以用雷达调试软件接入信号线,利用调节器对投入式液位计的通讯设备进行维护。
 
3.3 使用温度
为了使投入式液位计正常测量,应该保证投入式液位计的内部温度低于 50℃。一般来说,投入式液位计都应用于测量高温的介质。因此,投入式液位计的外壳都用具有耐热性能较强的材料制成,因此一般情况下投入式液位计的内部都不会超过 50℃,如果内部电子元件超过这个数值,切不可用冰水进行降温冷却,冰水不仅不会起到降温冷却的作用,甚至会使投入式液位计瘫痪。可以用紫铜管子吹入少量的风到雷达的表头,科学的降低投入式液位计的内部温度 。

3.4 显示值不准确
显示值不准确是投入式液位计常出现的问题,导致显示值不准确的成因,可能是初始设置的对比度不合适,或者因为显示模块的插件连接不正确,相关工作人员应该尽量避免这个问题,一旦发现显示值不可见,应该对投入式液位计的初始设置进行检查,并检查显示模块插件的连接是否正常,如果这两项均显示正常,则需要深入的检查投入式液位计的输出电流是否正常,如果输出电流大于 22mA,则可以判断是投入式液位计的显示模块出现了故障,需要进行及时的更换。如果输出电流小于 3.5mA,可以判断是雷达液时的更换。如果输出电流小于 3.5mA,可以判断是投入式液位计的电子模块出现了故障,需要及时的更换投入式液位计的电子模块。
3.5 系统显示错误信息
投入式液位计的系统时常显示错误信息,一般导致这种故障的原因在于数据存储结束前切断了电源,需要进行校验复位并重新标定。若校验复位并重新标定后依然发出警报,则需要更换投入式液位计的电子模块。
4 结语
综上所述,为了使投入式液位计在化工领域发挥出更大的作用,必须重视投入式液位计的故障问题,要深入现场,了解故障的成因,并提出具体的故障解决措施,才能保证投入式液位计高效、稳定的运行。

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