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電容式液位變送器在水電廠集水井自動控製中的應用

作時間:2012-10-29 09:27:11  來源:  作者:
   

    水電廠的集水井排水裝置是用來排除廠房的滲漏水和生產汙水的。為了保證安全運行,使廠房不致被淹和潮濕,集水井排水裝置應該實行自動控製。集水井排水自動控製中的關鍵設備是液位傳感器,早期廣泛使用的液位傳感器,當集水井內的水有油汙時,經常發生故障,造成裝置失控。新型液位傳感器得到不斷開發和應用,電容式液位變送器就是其中的一種。將其應用到集水井自動控製中,與智能控製器配套使用,上述問題便迎刃而解,其工作可靠性有了顯著提高。
1、電容式液位變送器及智能控製器簡介
    (1)電容式液位變送器。原建使用的電容式液位變送器為二線製或四線製、D C 24V供電、4-20mA或1-5 V輸出,被測液位高度不限。由測量探極(特製軟線)及變送器兩部分組成。金屬探極與被測介質完全絕緣,並直接與變送器相連,變送器外殼與被測介質的金屬箱體、連接或固定的金屬部分形成電容的兩極。測量時水作為電容的兩極間的介質,當水位上升時,電容量增加;當水位降低時,電容量減少,即電容量與水位成正比。變送器對探極檢測到的電容量進行C /U轉換,輸出直流電流、電壓信號。
    這種電容式液位變送器,工作電流約35ma左右,如需要與智能控製器配套使用,而與智能控製器配套提供的DC24V電源不能滿足要求,需另配一台DC24V電源; SX-92B二線製電容式液位變送器則可以直接與智能控製器配套使用。
    (2)智能控製器。與電容式液位變送器配套使用的智能控製器可數字、光柱雙重顯示,AC220V供電、4-20mA輸入、一組控製接點輸出。如要求多組控製輸出(如雙泵工作,外加報警輸出),應配多繼電器輸出的控製器。

2、液位變送器水位控製係統
    電廠集水井設有兩台水泵,互為備用,要求水位過高發報警信號,根據這一要求,選用四組繼電器接點輸出的智能控製器與液位變送器配套。由於購買的SX-92B四線製電容式液位變送器,工作電流約35mA左右,與智能控製器配套提供的DC24V電源不能滿足要求,因此,另配一台DC24V電源。

    為了保證電動機安全運行,還在電動機控製回路安裝了電動機保護器。

3、電容式液位變送器及智能控製器的安裝方法
    (1)電容式液位變送器的安裝方法。將原集水井環型磁鋼浮子、導向管等拆掉,保留金屬鋼管部分(一般是一段金屬鋼管,用混凝土澆注在蝸殼層的水泥地麵上),把電容式液位變送器的安裝架固定在鋼管上的相應位置,並將變送器固定在安裝架上,使傳感器金屬軟線處於鋼管中心,並使芯線向下。金屬探極的下部應用重錘懸吊,使重錘下端距地麵約10 cm左右,或在井底加一固定環,把探
極用絕緣線拉直固定。無論如何固定,均應將金屬探極下部套上一段絕緣管,避免損壞金屬探極。如探極過長,應截去上部,重新剝掉一段絕緣皮,並將探極頭部折回。為保證連接牢固、可靠,還應套上一小段薄金屬管(防止螺釘損壞探極的金屬絲),放入變送器連接孔,緊住固定螺釘。
    固定變送器的金屬鋼管,應用圓鋼與集水井四周混凝土(報警水位以下)中的鋼筋焊接上,以形成電容的一極:或在離探極約lm左右垂直固定一根鋼管,並與固定變送器的鋼管連在一起。
    (2)智能控製器的安裝方法。智能控製器應安裝在主控室返回屏上合適位置,以便於運行人員觀察、監視。如需安裝外配DC24V電源,應選擇在距離控製器較近的位置。
    智能控製器與水泵控製櫃或控製箱之間應用KVV8X1.5mm2的電纜連接,為了增強抗幹擾能力,智能控製器標識地應用不小於2.5 mm2的單芯銅線可靠接地,變送器與控製器之間的導線應采用屏蔽線。

4、集水井自動控製係統的調試運行
    係統安裝完畢,應對電容式液位變送器及智能控製器進行調試。
   (1)電容式液位變送器的調試。將電容式液位變送器及智能控製器連接(先不接控製線),在液位變送器信號回路串接一塊毫安表,打開液位變送器上蓋,給液位變送器通電。將集水井水抽幹(零水位),調整零點電位器,使毫安表指示為4mA;當集水井水至最高位(滿水位),調整滿度電位器,使毫安表指示為20mA。再反複檢查、調試,直至電流符合要求為止。
    (2)智能控製器的參數設定。因控製器型號不同,實際參數設定方法、步驟也不同,應依據產品說明書進行設定。
    本廠的實際參數及智能控製器(四路繼電器輸出)為例:停泵水位0.2m、自動啟泵水位2.1m ,備用泵啟動水位2.3m、報警水位2.5m、顯示範圍0-3m、分辨率0.01 m。四路輸出代號分別為ALM 1,ALM 2,ALM 3,ALM 4。由於該繼電器帶有滯回特性,因此隻用其開接點控製,不需加自保持。其中ALM 1作自動啟泵用,啟泵水位2.1m、停泵水位0.2m ;ALM 2作備用泵啟動用,啟泵水位2.3m、停泵水位0.2m ;ALM 3作報警用,報警水位2.5m,返回水位2.1m ;ALM 4未用。

5、維護使用注意事項
    (1)使用注意事項。電容式液位變送器外殼防水性能較差,應采取防水措施,同時應防止外殼的硬性損傷,以及防止損傷探極絕緣外皮,以免造成絕緣下降。絕緣外皮損壞的探極可拆下,用防水的萬能膠封好破損部位,經測量探極與水之間的絕緣電阻應大於5 M Q,否則應予以更換。
    智能控製器的工作電源電壓範圍為180-250V,如電壓波動可能超出此範圍,應考慮增設穩壓電源。
    (2)維護注意事項。設備投入使用後,要定期檢測(一般六個月一次),檢測內容分別為:金屬探極與水之間的絕緣電阻應大於5MQ(測量時必須斷開探極與變送器的連接線),否則,應更換金屬探極:實際水位與顯示水位是否一致,若相差
太大(0.1 m以上),應進行調試處理。首先清洗探極清除所有的雜物,用擦機布擦拭幹淨。然後再檢查是否符合要求,如果仍然不符合要求,可能是由於電容式液位變送器工作點漂移造成的,應對變送器工作點進行調試,直到滿足要求為止:檢查控製器工作是否正常,動作值有無變化,如動作值發生變化,應檢查設定值,如果設定值正常,說明控製器損壞,需要更換控製器。

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