浮筒液位計的工作原理及結構
浮筒液位計由檢測、轉換、變送三部分組成;檢測部分由浮筒、連桿組成;轉換部分由杠桿、扭力管組件、傳感器組成;變送部分由CPU、A/D、D/A及LCD顯示器組成。如圖8-11所示。浮筒浸沒在外浮筒內的液體中,與扭力管系統剛性連接,外浮筒內液體的位置,或界面高低的變化,引起浸沒在液體中的浮筒的浮力變化,從而使扭力管轉角也隨之變化。液位越高時,浮筒所受浮力越大,扭力管所受的力矩就越小,扭角也越小;反之則越大。扭角的變化被傳遞到與扭力管剛性連接的傳感器,使傳感器輸出電壓變化,被放大轉換為4-20mA電流輸出。

圖1 智能浮筒液位計工作原理及結構示意圖
浮筒液位計故障檢查判斷及處理
1、浮筒液位計沒有液位顯示或顯示最小
本故障是指工藝的液位正常,但儀表無顯示或顯示最小,甚至顯示負值。可進行排污,來檢查取樣閥門、取樣管路有沒有積垢、堵塞故障;可通過清洗,吹洗的方法來疏通堵塞,取樣閥門堵塞嚴重或泄漏只有更換。可對外浮筒內部進行檢查,浮筒破裂,浮筒掛料都會使液位顯示變低或顯示零下。
變送器連接電路出現斷路,供電失常,變送器的放大板,顯示板損壞都會使變送器無顯示,或者輸出電流下降,顯示與輸出電流不吻合。更換電路板需要重新進行參數的設置。
變送器沒有電流輸出,檢查接線是否正確;觀察液晶表頭是否有顯示,有顯示但無輸出電流,可能是輸出管損壞,可更換電路板來確定。EEPROM損壞,會造成儀表標定數據的丟失,也會引起無電流輸出故障。
2、浮筒液位計液位顯示最大
可按先機械后電氣的次序檢查。工藝介質的腐蝕、結晶、沉積物附著,工藝介質密度變化大,浮筒被卡,浮筒脫落,安裝的垂直度不合乎要求,都會使液位顯示最大;機械部分與工藝介質直接接觸,故障率高于電氣部分。浮筒被卡可拆卸處理或清洗浮筒的污物,浮筒脫落需要拆卸后掛浮筒,進行調校才能使用。工藝介質密度有較大變化,介質溫度超過設計值太多,與工藝協商后,要重新計算按新的量程進行調校使用。
確定機械部分沒有問題,可對變送器的供電、零點、量程進行檢查,零點是否有漂移或偏高現象,量程設置是否正確,可測量變送器輸出電流來判斷變送器,安全柵是否正常.
3、浮筒液位計液位顯示偏高或偏低
液位顯示有偏差時,用手操器檢查變送器的參數設置是否正確,浮筒液位計顯示有偏差,很多時候與所測介質有關,介質密度變化與設計、設定值相差較大,液位顯示值就會不準。有的氣體、汽油等介質含硫量較高,易在浮筒吊桿處結晶或結塊造成測量不準。
信號線路的原因引起DCS液位顯示偏高或偏低,其現象是浮筒液位計與就地液位計的顯示是對應的,但DCS的液位顯示偏差較大,這類故障很多是由于信號線路的接線端子,分線箱端子進水使信號線對地的絕緣電阻下降,或使信號線正負極間的絕緣電阻下降;嚴重導致信號線接地,信號線間的短路故障;信號分流會使DCS的顯示比現場儀表偏低,引入了地電流干擾會使DCS的顯示偏高。故障常在雨季或衛生大掃除后發生,端子盒、分線箱密封不良很容易進水,可用塑料布包扎或用防爆膠泥密封來防水。

4、浮筒液位計液位顯示波動
觀察被測液位的歷史記錄曲線,看是什么樣的波動,緩慢波動可能是介質波動或浮筒有機械故障。浮筒浸在介質中會有一定的慣性和阻尼,所以波動是不可能突變的。有很大的波動或者是突然出現的波動,大多是電路或信號線有問題,如變送器的接線接觸不良或松動,可分段測量導線的電阻值來判斷,還應檢查儀表是否受到電磁干擾。
工藝液位經常波動,可加大阻尼時間和濾波來克服。被測液位波動較大可考慮配置防波管。要了解工藝被測介質的性質,如某公司用浮筒液位計測量冷凝器液位,介質為氟利昂,液位顯示經常出現波動,后來查明引起波動的原因是氟利昂里氣泡太多,導致浮筒波動;可見生產工況對儀表測量的影響是很大的。因此在判斷和處理故障時,不能只從儀表方面作手,還要考慮工藝方面的影響。設計選型有問題,浮筒的計算密度不對,安裝位置不佳;被測介質的性質與設計值不符;工藝的壓力,流量波動過大,都有可能引起液位顯示的波動。
變送器輸出電流不穩定,對變送器測量回路進行檢查,檢查變送器端子上的電壓是否穩定,檢查變送器連接線路有沒有接觸不良或接地等現象。用手操器使變送器輸出4mA或20mA等固定電流,來判斷變送器或安全柵是否有問題,并對癥處理。
機械部分有故障,如扭力管的工作性能不穩定,浮筒掛鉤損壞,會使儀表的輸出電流不穩定,零點附近量程波動大,還會影響儀表的線性。機械故障要拆卸檢查才能確定。
5、浮筒液位計液位變化遲鈍
工藝液位變化時儀表顯示也變化,但變化速度與實際液位不一致,可排污檢查取樣閥門及取樣管有沒有堵塞現象;液位變化遲鈍很多是由于浮筒上有附著物或浮筒與外套筒有摩擦;可定時用蒸汽吹掃,或在儀表外套筒增加伴熱。
液位計的氣、液相取樣管或取樣閥門堵塞,尤其是氣相管路堵塞時,會導致測量筒與容器上部壓力不平衡,浮筒上部憋壓,使浮筒移動緩慢導致液位顯示變化緩慢。取樣閥門開度過小,也會出現液位變化緩慢,與實際液位有偏差的故障,氣相管有堵塞時該故障更突出。
6、浮筒液位計液位顯示不變化
工藝液位正常并有變化但液位顯示長時間沒有變化,DCS液位趨勢曲線為直線,可通過排污來發現問題,排污時可敲打外浮筒,有時浮筒被卡住,浮筒與外浮筒相碰,通過敲打外浮筒就有可能恢復正常;機械部分沒有問題,就應該在變送器的電路上查找原因,變送器的顯示板或放大板有問題,可用備件代換來確定故障。更換電路板,需要重新輸人參數并進行線性調整。
液位計的氣,液相取樣管或取樣閥門堵塞,取樣閥門開度過小,都會使被測液位長時間不變化,而液位趨勢曲線為直線,尤其是液相取樣管,經常會被管道內的雜質堵塞,管線較長時被堵塞的概率更高。氣相取樣管或取樣閥門堵塞,取樣閥門開度過小,會出現液位變化緩慢,與實際液位有偏差的故障。
測量介質易結晶,或者溫度,壓力的變化導致物料結晶,結晶物將浮筒。扭力管、掛鉤卡死都會造成液位顯示不變化的故障。 該類故障只有拆下修理,沒有好辦法徹底消除,但可采取一些措施來減小影響,如把外浮筒用保溫材料包裹起來,減少外部溫度的影響,以消除揮發物在浮筒內的結晶,結焦現象;如果被測介質可以吹蒸汽,熱風,則可使用吹掃法來減少結晶,結焦現象。采取以上措施仍然受困于結晶問題時,只能考慮用其他測量方法。
如果你需要選購和了解浮筒液位計詳盡信息,請移步至昌暉儀表選型頻道http://www.gsipv.com/product/獲得在線工程師的技術支持。