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磁致伸缩液位计的检查判断与维修

发布时间:2023-06-10 09:20:10

1 磁致伸缩液位计的工作原理及结构

磁致伸缩液位计由测量杆(内置超磁伸缩线)、浮球(内置永久磁铁)和变送器三部分组成,如图1 所示。变送器电路单元产生的电流脉冲沿着磁致伸缩线向下传递,并伴随产生一个环形的磁场,测量杆外配有浮子,浮子沿测量杆随液位的变化而上下移动。浮子内装有磁铁,浮子同时产生一个磁场。当电流磁场与浮子磁场相遇时,二者的磁场相互作用,产生瞬时扭力并在磁致伸缩线上形成一个机械扭力波脉冲,该机械扭力波以一定速度传递返回到电子部件,电子部件拾取脉冲。通过测量发射电脉冲与返回扭力波脉冲之间的时间差,就可计算出被测液位高度。


2 磁致伸缩液位计故障检查判断及处理

(1)没有液位显示或显示*小

输出电流一直为*小值,有可能是浮子卡死在底部,或者浮子泄露,与工艺联系停表拆卸检查,检查测量杆内及浮子上是否有污物,进行清洗,如果浮子已泄露只能更换。

输出电流小于4mA,仅有3.62mA,早期的K-TEK 型液位计,可检查变送器模块左上角*左边的跳线开关,如果跳线短接环在上端,则处于“FAIL LOW”报警模式,如图2 所示。有信号丢失或变送器有故障时,输出电流被置为3.62mA。

变送器没有电流输出,先检查供电是否正常,再检查连接电路有无断路或接触不良现象。用万用表测量变送器的输出电流,通电时输出电流应为4mA 至少1s,然后,要么为所测的液位数值,要么为报警状态。否则可能是变送器供电有问题,或者主要的电子部件损坏。

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图2 液位计变送器跳线设置示意图


(2)液位显示有偏差

液位显示有偏差,检查浮子,取样管路等没有发现问题,可对变送器的量程重新标定。同时按下UP 和DOWN 键1s 可进入标定模式。将浮子置于0%处,按住DOWN 键1s 使输出电流为4mA。将浮子置于100%处,按住UP 键1s 使输出电流为20mA。

仪表显示与实际液位不一致的故障有:工艺介质量含有气泡,介质的密度和浮子的密度不一致,联系工艺进行解决。仪表的零点参考点不对,重新进行标定。接线端子受潮、进水,可对受潮部位进行烘干处理。传感器或模块有问题,用备件进行更换,否则只能返厂修理。


(3)液位显示有跳变

液位显示有或高或低的跳变现象,可能是接地不良或电磁干扰所致,可检查变送器及信号电缆的接地是否良好,检查运算模块与存储底板是否有接触不良的现象。

设备振动产生的杂波也会使磁致伸缩液位显示有跳变现象,说明变送器的门槛电压无法过滤该杂波,可通过调整门槛电压来解决.门槛电压是用来屏蔽杂波信号,使返回信号更加清晰的一个参数,低于这个参数的信号一律被认为是杂波,全被滤除,高于这个参数的信号都被当作有效信号全部返回。当门槛电压设定过低时,部分杂波信号也会返回并被一同显示,同样会出现液位跳变的现象。并不是门槛电压高了就不会出现液位跳变,门槛电压过高,部分有效信号会被挡在门槛外,传回显示的信号也会出现液位跳变的现象。不同仪表的门槛电压设定范围也不同,但门槛电压可调范围还是相当大的。

DCS 的液位趋势曲线为尖波状,可能是工艺液位有波动造成了杂波信号,可通过调高门槛电压来减少影响。不要忽视液位传感器周围环境温度变化的影响,过高,过低的环境温度都有可能使仪表显示出现波动。

测量杆有剩磁也会出现本故障,可通过消磁来解决。为了避免剩磁的出现,可以不定期沿着测量杆平行地滑动磁铁或浮子,从测量杆的一端滑动磁铁或浮子到另一端来消除产生的剩磁。


(4)非正常报警的检查及处理

①磁致伸缩液位计偶尔跳变到报警状态,可能是门槛电压设置不当,应进行门槛电压的调整。调整时将浮子放到测量杆的底端,打开外壳,在电子模板的右下方有个调节电位器,如图2 所示。变送器通电后顺时针旋转电位器,使输出电流为3.6mA 或21mA,相当于报警状态。慢慢地逆时针旋转电位器,直到有一个稳定的输出电流,该输出电流要与浮子的位置相对应。再慢慢地逆时针旋转电位器,并记录电位器的旋转圈数N,直到输出电流不再稳定。再顺时针旋转电位器约N/2 圈,确认输出电流稳定。

②磁致伸缩液位计测量杆的末端有一段小小的盲区,一旦浮子停留在此,传感器发射的脉冲波便不能返回,会输出21mA 的报警。此类现象在尚未进液阶段容易出现,一旦有液体进入,浮子上升至测量范围之内该现象也就自行消失。

③被测介质的温度处于或接近仪表的*高工作温度时,有可能会出现报警故障,因为磁铁在高温下会出现退磁现象。即便是耐高温的磁铁,随着介质温度的升高其磁导率也是成比例地下降,由于高温退磁的影响,会出现仪表工作不正常的问题,甚至反复出现高低限误报警的故障,把仪表的工作温度提高一挡大多能解决本问题。

④传感器或模块有故障也会出现上述现象,模块可用备件进行代换来判断,传感器有问题,只能返厂修理。


(5)传感器的故障检查

MR 型液位计传感器的检查,用万用表检查地端与中间的磁致伸缩线是否短路,电阻值应该大于20MΩ,如果小于20MΩ,把电子单元与磁致伸缩线从传感器中取出,检查传感器管中是否进水或有导电性液体,如果没有,检查磁致伸缩线与信号线的连接处是否有导线外露,如果有则进行封堵。

检查传感器管是否有泄漏,可以取出电子单元与磁致伸缩线部分,用水测试传感器管是否泄漏。用水检查后,一定要晾干或烘干传感器管,再放人电子单元及磁致伸缩线。


(6)常见故障的检查及处理

磁致伸缩液位计常见故障的检查及处理见表1。

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表2 磁致伸缩液位计HART 变送器常见故障的检查及处理

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3 磁致伸缩液位计维修实例

[实例1]磁致伸缩液位计白天显示波动,但夜班很正常。

[故障检查]夜班电压会高点,难道供电不正常?分别对供电、传感器、变送器进行检查没有发现问题。后来看到离仪表三十多米处有台电焊机在作业,仔细观察只要电焊一起弧光,液位显示就波动。

[故障处理]配合电焊工试着把电焊机的地线挪地方后,磁致伸缩液位计显示恢复正常。

[维修小结]本例是电磁干扰引发的故障。电焊工在几个地方焊接,懒得拉地线到处跑,就把电焊地线夹在仪表电缆桥架的支承架上,故对仪表造成了干扰。


[实例2]磁致伸缩液位计,显示波动然后跑*大,*后干脆没有显示了。

[故障检查]检查供电正常,对显示有异常的变送器曾用单独的电源供电,但输出信号仍不正常。到没有显示时,再检查发现变送器的模块已损坏。

[故障处理]更换模块应急。与磁致伸缩液位计供货商联系来厂帮助解决问题。

[维修小结]该例故障属于磁致伸缩液位计质量问题,因为,在现场已有该批次仪表的多例相同故障,*后的结果都是变送器模块烧坏。更换产品后没有再发生此类故障。


[实例3]LT100 磁致伸缩液位计,出现超量程报警,电流达21mA。

[故障检查]供电及变送器均正常。检查发现空罐时浮子位置低于正常零点太多。

[故障处理]在浮子底端加上不锈钢套管,重新设定量程后恢复正常。

[维修小结]本例故障系浮子在没有液位时与正常零点的差值过大,浮子在测量杆*底部时,浮子的环形磁场与测量杆内的磁致伸缩线下端感应不灵敏,从而出现误报警现象。

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