磁致伸縮液位計的檢查判斷與維修
1 磁致伸縮液位計的工作原理及結(jié)構
磁致伸縮液位計由測量桿(內(nèi)置超磁伸縮線)、浮球(內(nèi)置永久磁鐵)和變送器三部分組成,如圖1 所示。變送器電路單元產(chǎn)生的電流脈沖沿著磁致伸縮線向下傳遞,并伴隨產(chǎn)生一個環(huán)形的磁場,測量桿外配有浮子,浮子沿測量桿隨液位的變化而上下移動。浮子內(nèi)裝有磁鐵,浮子同時產(chǎn)生一個磁場。當電流磁場與浮子磁場相遇時,二者的磁場相互作用,產(chǎn)生瞬時扭力并在磁致伸縮線上形成一個機械扭力波脈沖,該機械扭力波以一定速度傳遞返回到電子部件,電子部件拾取脈沖。通過測量發(fā)射電脈沖與返回扭力波脈沖之間的時間差,就可計算出被測液位高度。
2 磁致伸縮液位計故障檢查判斷及處理
(1)沒有液位顯示或顯示*小
輸出電流一直為*小值,有可能是浮子卡死在底部,或者浮子泄露,與工藝聯(lián)系停表拆卸檢查,檢查測量桿內(nèi)及浮子上是否有污物,進行清洗,如果浮子已泄露只能更換。
輸出電流小于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(huán)在上端,則處于“FAIL LOW”報警模式,如圖2 所示。有信號丟失或變送器有故障時,輸出電流被置為3.62mA。
變送器沒有電流輸出,先檢查供電是否正常,再檢查連接電路有無斷路或接觸不良現(xiàn)象。用萬用表測量變送器的輸出電流,通電時輸出電流應為4mA 至少1s,然后,要么為所測的液位數(shù)值,要么為報警狀態(tài)。否則可能是變送器供電有問題,或者主要的電子部件損壞。
圖2 液位計變送器跳線設置示意圖
(2)液位顯示有偏差
液位顯示有偏差,檢查浮子,取樣管路等沒有發(fā)現(xiàn)問題,可對變送器的量程重新標定。同時按下UP 和DOWN 鍵1s 可進入標定模式。將浮子置于0%處,按住DOWN 鍵1s 使輸出電流為4mA。將浮子置于100%處,按住UP 鍵1s 使輸出電流為20mA。
儀表顯示與實際液位不一致的故障有:工藝介質(zhì)量含有氣泡,介質(zhì)的密度和浮子的密度不一致,聯(lián)系工藝進行解決。儀表的零點參考點不對,重新進行標定。接線端子受潮、進水,可對受潮部位進行烘干處理。傳感器或模塊有問題,用備件進行更換,否則只能返廠修理。
(3)液位顯示有跳變
液位顯示有或高或低的跳變現(xiàn)象,可能是接地不良或電磁干擾所致,可檢查變送器及信號電纜的接地是否良好,檢查運算模塊與存儲底板是否有接觸不良的現(xiàn)象。
設備振動產(chǎn)生的雜波也會使磁致伸縮液位顯示有跳變現(xiàn)象,說明變送器的門檻電壓無法過濾該雜波,可通過調(diào)整門檻電壓來解決.門檻電壓是用來屏蔽雜波信號,使返回信號更加清晰的一個參數(shù),低于這個參數(shù)的信號一律被認為是雜波,全被濾除,高于這個參數(shù)的信號都被當作有效信號全部返回。當門檻電壓設定過低時,部分雜波信號也會返回并被一同顯示,同樣會出現(xiàn)液位跳變的現(xiàn)象。并不是門檻電壓高了就不會出現(xiàn)液位跳變,門檻電壓過高,部分有效信號會被擋在門檻外,傳回顯示的信號也會出現(xiàn)液位跳變的現(xiàn)象。不同儀表的門檻電壓設定范圍也不同,但門檻電壓可調(diào)范圍還是相當大的。
DCS 的液位趨勢曲線為尖波狀,可能是工藝液位有波動造成了雜波信號,可通過調(diào)高門檻電壓來減少影響。不要忽視液位傳感器周圍環(huán)境溫度變化的影響,過高,過低的環(huán)境溫度都有可能使儀表顯示出現(xiàn)波動。
測量桿有剩磁也會出現(xiàn)本故障,可通過消磁來解決。為了避免剩磁的出現(xiàn),可以不定期沿著測量桿平行地滑動磁鐵或浮子,從測量桿的一端滑動磁鐵或浮子到另一端來消除產(chǎn)生的剩磁。
(4)非正常報警的檢查及處理
①磁致伸縮液位計偶爾跳變到報警狀態(tài),可能是門檻電壓設置不當,應進行門檻電壓的調(diào)整。調(diào)整時將浮子放到測量桿的底端,打開外殼,在電子模板的右下方有個調(diào)節(jié)電位器,如圖2 所示。變送器通電后順時針旋轉(zhuǎn)電位器,使輸出電流為3.6mA 或21mA,相當于報警狀態(tài)。慢慢地逆時針旋轉(zhuǎn)電位器,直到有一個穩(wěn)定的輸出電流,該輸出電流要與浮子的位置相對應。再慢慢地逆時針旋轉(zhuǎn)電位器,并記錄電位器的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)N,直到輸出電流不再穩(wěn)定。再順時針旋轉(zhuǎn)電位器約N/2 圈,確認輸出電流穩(wěn)定。
②磁致伸縮液位計測量桿的末端有一段小小的盲區(qū),一旦浮子停留在此,傳感器發(fā)射的脈沖波便不能返回,會輸出21mA 的報警。此類現(xiàn)象在尚未進液階段容易出現(xiàn),一旦有液體進入,浮子上升至測量范圍之內(nèi)該現(xiàn)象也就自行消失。
③被測介質(zhì)的溫度處于或接近儀表的*高工作溫度時,有可能會出現(xiàn)報警故障,因為磁鐵在高溫下會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。即便是耐高溫的磁鐵,隨著介質(zhì)溫度的升高其磁導率也是成比例地下降,由于高溫退磁的影響,會出現(xiàn)儀表工作不正常的問題,甚至反復出現(xiàn)高低限誤報警的故障,把儀表的工作溫度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(xiàn)上述現(xiàn)象,模塊可用備件進行代換來判斷,傳感器有問題,只能返廠修理。
(5)傳感器的故障檢查
MR 型液位計傳感器的檢查,用萬用表檢查地端與中間的磁致伸縮線是否短路,電阻值應該大于20MΩ,如果小于20MΩ,把電子單元與磁致伸縮線從傳感器中取出,檢查傳感器管中是否進水或有導電性液體,如果沒有,檢查磁致伸縮線與信號線的連接處是否有導線外露,如果有則進行封堵。
檢查傳感器管是否有泄漏,可以取出電子單元與磁致伸縮線部分,用水測試傳感器管是否泄漏。用水檢查后,一定要晾干或烘干傳感器管,再放人電子單元及磁致伸縮線。
(6)常見故障的檢查及處理
磁致伸縮液位計常見故障的檢查及處理見表1。
表2 磁致伸縮液位計HART 變送器常見故障的檢查及處理
3 磁致伸縮液位計維修實例
[實例1]磁致伸縮液位計白天顯示波動,但夜班很正常。
[故障檢查]夜班電壓會高點,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(fā)現(xiàn)問題。后來看到離儀表三十多米處有臺電焊機在作業(yè),仔細觀察只要電焊一起弧光,液位顯示就波動。
[故障處理]配合電焊工試著把電焊機的地線挪地方后,磁致伸縮液位計顯示恢復正常。
[維修小結(jié)]本例是電磁干擾引發(fā)的故障。電焊工在幾個地方焊接,懶得拉地線到處跑,就把電焊地線夾在儀表電纜橋架的支承架上,故對儀表造成了干擾。
[實例2]磁致伸縮液位計,顯示波動然后跑*大,*后干脆沒有顯示了。
[故障檢查]檢查供電正常,對顯示有異常的變送器曾用單獨的電源供電,但輸出信號仍不正常。到?jīng)]有顯示時,再檢查發(fā)現(xiàn)變送器的模塊已損壞。
[故障處理]更換模塊應急。與磁致伸縮液位計供貨商聯(lián)系來廠幫助解決問題。
[維修小結(jié)]該例故障屬于磁致伸縮液位計質(zhì)量問題,因為,在現(xiàn)場已有該批次儀表的多例相同故障,*后的結(jié)果都是變送器模塊燒壞。更換產(chǎn)品后沒有再發(fā)生此類故障。
[實例3]LT100 磁致伸縮液位計,出現(xiàn)超量程報警,電流達21mA。
[故障檢查]供電及變送器均正常。檢查發(fā)現(xiàn)空罐時浮子位置低于正常零點太多。
[故障處理]在浮子底端加上不銹鋼套管,重新設定量程后恢復正常。
[維修小結(jié)]本例故障系浮子在沒有液位時與正常零點的差值過大,浮子在測量桿*底部時,浮子的環(huán)形磁場與測量桿內(nèi)的磁致伸縮線下端感應不靈敏,從而出現(xiàn)誤報警現(xiàn)象。