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投入式液位計的安裝要求與故障處理分析

作時間:2017-03-23 10:41:13  來源:  作者:
   

摘 要:投入式液位計能夠精確測量易燃、易爆強腐蝕性等介質液位。因此,在石油化工裝置中得到廣泛的應用,特別適用於大型立罐和球罐的測量工作。由於工作的特殊性,投入式液位計需要在高溫的環境下,進行連續的精確測量,這大幅度的提高了投入式液位計故障的發生概率,文章將從投入式液位計的故障的類型出發,深入研究投入式液位計故障的成因及處理措施。

0 引言
投入式液位計因其測量範圍大,測量精度高、測量死區小、耐高溫能力強等優勢,被廣泛的應用於由化工的液位測量工組中。然而,投入式液位計的測量對象比較複雜,還有可能受到攪拌、蒸汽等諸多原因的影響,這使得投入式液位計的維護工作的難度提高,甚至可能造成生產混亂,本文將立足於投入式液位計的工作原理,深入研究投入式液位計的故障處理措施,以供相關從業人員借鑒學習。

1 投入式液位計的工作原理及構成
1.1 投入式液位計的工作原理
投入式液位計的基本測量原理是由發射、反射、接收組成的,雷達傳感器的天線以波束的形式發射雷達信號,采用微波脈衝的測量方法,不同的距離對應不同的物位,反射回來的回波信號仍由天線接收,雷達的信號適宜中連續的、非接觸的脈衝信號,能夠在金屬的容器內正常運行。通常來說,微波脈衝的發射時間間隔 1s,頻率為 2.5MHz,反射回來的信號會反映在回波圖上,回波圖能夠在極短的一瞬間(十億分之一秒),將回波信號進行放大、定位,然後精確細致的分析處理這些信號。投入式液位計發射的微波脈衝的能量很低,不會威脅到人體的健康,要求能夠在各種金屬與非金屬容器內傳播,不僅可以測量立罐內的液體的液位,還能針對顆粒、漿料的液位進行連續測量,是一種適用性很強的液位計。一般來說,投入式液位計是由發射器與天線組成,不同的型號,所采用的接收器與天線都存在著一定的差異。因此,相關單位在使用投入式液位計時,不能夠忽視這個問題,注意不同的投入式液位計的過程條件,從而使投入式液位計能夠發揮出理想的應用效果
 。
1.2 天線係統
天線是雷達傳感器的眼睛,決定了投入式液位計的實際應用效果。因此,要根據實際的測量對象,選擇不同的天線係統。一般來說,天線的類型由天線的外形和微波的靈敏度決定。根據外形可以將天線係統分為法蘭下置型天線、喇叭口型天線以及棒式天線。其中,聚焦特性最好的是喇叭口型天線,不僅適用性強,還非常牢固耐用,具有穩定的化學特性和物理特性,由於采用不鏽鋼材料製作。因此,可以測量 1000℃以上的介質。而棒式天線是三者之間化學穩定性最好的一種傳感器的天線,適用於腐蝕性介質的測量。因此,在食品加工業之中推廣應用,主要注意的是,棒式天線的耐高溫能力有限,隻能測量 200℃以下的液體介質,在使用之後,要注意進行及時的清理工作,從而保證測量裝置的正常運行,此外,棒式天線的負荷能力有限,易折易彎曲,會有變形折斷的危險。而法蘭下置型天線相比上述兩種天線係統很少使用,隻用於特殊的應用,如果介質表麵的波動較大或者測量衛生程序較高的藥品,則可以使用這種形式的天線,首先法蘭下置型天線能夠在導波管中進行,不僅能以根據運行時間進行補償,還擁有智能化的係統,能夠將導波管內的情況實時反映給智能自動分析係統
 。

1.3 智能自動分析處理係統
智能分析處理係統是投入式液位計最重要的組成部分,不僅采用十分先進的電子部件,還具有耐老化的性能。投入式液位計能夠在十億分之一秒內完成雷達信號的傳輸,大幅度的提高了雷達傳感器的工作效率。所有的測量參數都儲存在記憶儲存器裏麵,並且這個以及儲存器與數據庫相連,能夠在數據庫的支持下,快速的進行驗算和判斷,並將計算結果顯示在傳感器的回波圖上。智能自動分析處理係統采用模糊邏輯的方法測量物位,傳感器需要在很短的時間判斷出哪些信號是虛假的回波,哪些信號是有用的回波。

2 投入式液位計的安裝要求
為了不影響生產,保證投入式液位計的正常運行,需要在前期的安裝階段,嚴格按照有關規定,準確的操作。
2.1 安裝位置
投入式液位計的安裝位置要根據實際情況來決定,安裝位置的距離應該大於槽壁,如果槽壁的距離大於安裝位置的距離,則有可能引起回波信號異常,使自動識別係統,在處理傳感器發射的信號時,無法準確的辨認出哪些是幹擾信號,哪些是有用的回波信號。一般來說,投入式液位計應該安裝在距離槽壁直徑的六分之一處,保證投入式液位計的回波信號能夠正確的反應在回波圖上 。

2.2 差異性的要求
有時候,投入式液位計在測量易結晶和高腐蝕性的物體時,介質會對傳感器造成不良的影響,為了應對這種特殊情況,應該使用具有分離法蘭結構的測量儀器,保證投入式液位計的正常運行。此外,天線不能安裝在入料後上方,這是因為被測物體能夠反射虛假回波,這會對液位傳感器的信號接收帶來一定的影響,甚至會導致有效信號的衰減。因此,投入式液位計的位置應該盡量避開下料區,從而減少不規則液位的產生。為了防止天線上存在的結晶物體影響儀表的正常工作,必須使測量槽壁與天線保持平行,並保留 100mm ~ 800mm 的安全距離 。

3 日常維護與故障處理
3.1 檢查供電是否正常
如果生產現場發現投入式液位計在液位升到一定值後變化非常緩慢,應該立即檢查投入式液位計的供電情況是否正常,相關工作人員也要在日常的維護中,詳細檢查投入式液位計的通電情況,通電後有無正常輸出。液位變化緩慢或者根本沒有變化,需要在第一時間檢查設備的保險絲是否燒壞,如果並無電流輸出,則基本可以判斷是儀表出現問題,應視情況更換或者維修。此外,應該在儀表安裝調試的環節加強管理,防止儀表參數設置不準確而影響生產。相關工作人員也需要加強日常的維護工作,定期的進行停運檢修,從而保證投入式液位計儀表的正常運行。  

3.2 檢查通訊設備是否正常
一旦發現通訊設備不正常,可以通過安裝雷達調試軟件,讀取雷達的組態數據,監控雷達傳感器的狀態。主要檢查雷達傳感器能夠準確的判斷反射回波與假回波的區別,反射波的強度是否達到預定的標準,如果上述測試沒有問題,則需要檢查其他的電子元件,如果判斷出投入式液位計的通訊單元出現損壞,則需要視情況更換元件,從而保證投入式液位計的通訊正常。相關工作人員在日常的維護工作中,也應該加強對投入式液位計的通訊情況的檢查,可以用雷達調試軟件接入信號線,利用調節器對投入式液位計的通訊設備進行維護。
 
3.3 使用溫度
為了使投入式液位計正常測量,應該保證投入式液位計的內部溫度低於 50℃。一般來說,投入式液位計都應用於測量高溫的介質。因此,投入式液位計的外殼都用具有耐熱性能較強的材料製成,因此一般情況下投入式液位計的內部都不會超過 50℃,如果內部電子元件超過這個數值,切不可用冰水進行降溫冷卻,冰水不僅不會起到降溫冷卻的作用,甚至會使投入式液位計癱瘓。可以用紫銅管子吹入少量的風到雷達的表頭,科學的降低投入式液位計的內部溫度 。

3.4 顯示值不準確
顯示值不準確是投入式液位計常出現的問題,導致顯示值不準確的成因,可能是初始設置的對比度不合適,或者因為顯示模塊的插件連接不正確,相關工作人員應該盡量避免這個問題,一旦發現顯示值不可見,應該對投入式液位計的初始設置進行檢查,並檢查顯示模塊插件的連接是否正常,如果這兩項均顯示正常,則需要深入的檢查投入式液位計的輸出電流是否正常,如果輸出電流大於 22mA,則可以判斷是投入式液位計的顯示模塊出現了故障,需要進行及時的更換。如果輸出電流小於 3.5mA,可以判斷是雷達液時的更換。如果輸出電流小於 3.5mA,可以判斷是投入式液位計的電子模塊出現了故障,需要及時的更換投入式液位計的電子模塊。
3.5 係統顯示錯誤信息
投入式液位計的係統時常顯示錯誤信息,一般導致這種故障的原因在於數據存儲結束前切斷了電源,需要進行校驗複位並重新標定。若校驗複位並重新標定後依然發出警報,則需要更換投入式液位計的電子模塊。
4 結語
綜上所述,為了使投入式液位計在化工領域發揮出更大的作用,必須重視投入式液位計的故障問題,要深入現場,了解故障的成因,並提出具體的故障解決措施,才能保證投入式液位計高效、穩定的運行。

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