液位计种类、工作原理和故障判断--吾爱海洋

一、    侧装式磁翻板液位计
1、    结构原理
# c: j6 q. b" G% l8 H* t2 Y      液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计主导管中的浮子也随之升降，浮子内的*磁钢通过磁耦合传递到现场指示器，驱动红、白翻柱翻转180°，当液位升上时，翻柱由白色转为红色，当液位下降时，翻柱由红色转为白色，指示器的红、白界位处为容器内介质液位的实际高度，从而实现液位的指示。
/ N0 F, N/ T( X# J& v2、    安装注意事项
+ [1 A  Q, [, k9 u% U+ c1）    液位计必须垂直安装，以保证磁性浮子在主管内上下运动自如。
2）    磁翻柱液位计与容器的上、下引液管之间应装有阀门，一方面为开、停表用，另一方面可给检修液位计带来方便。
3）    液位计安装完毕后，需要用校正磁钢对显示板小磁柱由上到下导引一次，使零位以上显示白色。
- }# [+ x3 ~& P* S3 p+ D3 }4）    液位计投运时，应先打开上引液管阀门，然后慢慢打开下引液管阀门，让液体介质平稳缓慢的进入主体管，避免介质带着浮子急速上升，造成磁柱翻转不及或混乱。
! I) ^) h) |3 H5）    当浮子与主体管分开到货时，需打开底法兰装入浮子，应注意浮子上标注正确方向装入主体管，不能倒装。
3 @& u2 g! Q8 i% I! W# n3常见故障处理
7 r8 p4 n% Y( ]7 D' Y/ p1）    实际液位变化，但显示板上的翻柱指示液位固定不变。
可能故障：浮子被异物卡在主体管中。浮子过压或受撞击变形卡住。
, ^$ g% V0 Z4 K# G# v$ E8 P# |, i解决方法：打开主体管法兰，取出浮子清洗或更换。
- Y) }, `: A9 g0 S" v. W6 r3 l2）    液位上下波动，有时候突然升高然后恢复正常。
$ W  X' _: \0 Z1 C5 |: z可能故障：介质有气泡上升冲击浮子
7 O  L7 Q  m1 p解决方法：解决气泡问题或更换合适仪表选型。
: ~) ~. B) n9 p# n$ @3 p/ t- N' u3)    显示板小柱翻乱，液位显示模糊不清
8 l: F! S  [5 l  p' V可能故障：显示板未用校正磁钢校正，或运行中液位高速变化。
$ v2 i+ o7 p5 v) K7 K5 U4 C- v解决方法：使用校正磁钢按照前面所讲的将显示板刷至正常液位。
3）    显示板显示液位与实际值之间存在着固定差值
7 f; [% B* |" w* _* a# D) M% Y可能故障：浮子装反，显示板松动移位，或介质密度与订货不符。
: L8 v, _/ d+ k! D: {解决方法：重新正确安装浮子，重新按照上下接管位置固定显示板，更换合适密度浮子。
4）    有时突然出现个别小磁珠不翻转
% `- p0 M; F& ~, Y  Y/ q6 X可能故障：翻柱转轴有杂物阻碍或磁珠消磁
解决方法：取出磁珠清理检查或更换磁珠。
6 `6 O$ C- }1 N2 Y6 w) M二、    捆绑式远传液位计
8 d( M( j+ v1 c& x& _1、    结构原理
变送器由传感器和转换器两部分组成，它通过磁浮子的上下移动，经磁耦合作用使管内测量元件依次开闭，获得变化的电阻信号，经转换器转换成4-20mA的标准电流信号输出，实现远传变送。变送器的传感部分是干簧管，其舌簧密封于充有惰性气体的干簧管中。
+ f& E. w+ y+ Q' Y* \$ }+ [     2调校
, g" T) d+ r5 W: K          用磁钢置于变送器传感器部分零位标记处，此时输出应为4maA用磁钢置于变送器传感器部分满度标记处，此时输出应为20mA。若零位、满度超差，即可调整零位电位器和量程变送器，反复调整，直到达到要求为止。变送器单独调整好以后，要重新用抱箍固定在液位计主导管外侧，必须注意的是液位计的下引液管中心线必须对准指示器刻度的零位和变送器传感部分的零位标记处。
: N( B) a5 p6 F. }三、    电容式液位计
1、    概述
UYB型电容物位变送器是对压力容器或开口容器中物位的位移量进行连续测量的一种物位仪表，它通过传感器来测量物位变化的位移量，由信号处理器将位移量的变化量转化为4-20mADC的标准电流输出，变送器是二线制工作形式，可与任何4-20mADC输入的指示仪、记录仪、调节仪及DCS系统等仪表连接来显示、测量及控制。
0 n3 O, ^; X* k! m2 w2、    原理  
# p- u4 o/ [9 {  f, b; E9 ~( }UYB电容物位变送器是利用测量电容的变化达到测量物位高度的一种仪表，
其中1是直径d的导电圆柱体
! [$ P, Z6 q/ x' ?     2是绝缘材料
     3是测量筒或容器壁
! K' v) r" x) k0 i& P3 K: j 内电极1和测量筒壁3形成一个同轴电容c
C=k1×h2＋k2×h1
H=h1＋h2
C=k1×(H-h1)＋h1×h2=k1×H＋(K2-K1)×h1
" z0 H" s# {  }" S3 O& p" X" H' @1 Z h1为液面高度。
, f' D6 K. ^3 e k1×h2为气体部分形成的圆柱电容。
/ k; @6 d9 o+ @2 [0 Q) i" u k2×h1为液体部分形成的圆柱电容。
K1、k2是与被测介质性质和容器结构有关的常数。
* o" _5 R7 Y  Q$ N" P) [ 由此可见，1与3之间的电容c与液位h1成线性关系，检测探极电容c的变化即可测量液位高度。
     3故障分析
1、       在使用过程中如果无电流输出，应检查信号处理器的+、-接线是否松动、或脱落，仪表指示表头固定螺纹或接线柱松动，接线不灵。
2、    如果仪表指示为零，用手握金属工具，如镊子、螺丝刀等，接触处理器“传感器”接线端子，仪表指示应增大，否则表明信号处理器损坏
; y7 K1 B* k  @" u- u/ Q3 ?2 j$ A3、    如果仪表指示打满，将信号处理器“传感器”引线取下，若仪表指示依然打满，表明信号处理器坏。若仪表指示回零，表明传感器绝缘不灵。
4、    检查传感器的方法，将传感器的引线从处理器上拆下，用500V摇表或500型万用表×10k档测量传感器引出线与金属塔壁间电阻，应大于100M欧，否则表明传感器绝缘不良。
, U# |  G: j  W, T6 ^  P5、    干扰的判断与消除：如果仪表在实验室工作正常而在现场出现指示上下波动或液位固定在某一位置时，则可判断仪表受到干扰，在仪表的电源线两端并接电解电容（容量220微法，耐压大于50v），即可消除。
3、    氨分塔内插式液位计安装
: h- v- J; I0 f' |         首先，确认电极需要弯曲的方向，在这个方向的探极顶端绑好牵引铁丝（细扎丝），铁丝的牵引方向一定在与探极的弯曲方向一致，不能用铜线，捆绑要牢固，在探极上穿上透镜垫后，牵引铁丝随探极一起插入塔内，此时变送器表头、探极保持固定的方向，不能随意转动，慢慢插入塔内，据手感探极受阻时，看探极余在塔外的长度与塔内径、壁厚等数据可判断探极是否已插入到塔内对面的塔壁。此时，将探极后退离开塔壁，用力拉牵引铁丝，同时，用力将探极向里穿，手可感觉探极弯曲向上，穿行一段后，剪断牵引铁丝，探极上铁丝随探极全部进入塔内。装好法兰螺栓，即安装完毕。
, K) d5 e3 ~" B0 m+ K# E四、    单法兰液位计
# u: [0 X8 B! ^) K1、    概念：单法兰液位计也叫单法兰变送器。
0 U! ?% H1 L2 R% O1 D+ W! L2、    使用对象：开口容器。
- a, m$ k$ m" h. w7 V7 U3、    一般要采用迁移，是否要进行迁移，与变送器的安装位置有关。迁移量的多少，与法兰到变送器的距离有关，迁移量为rgh。
五、    双室平衡容器液位计。
1、    正迁移：当无液位时，液位显示为正，为了抵消正压室所受的压力为正迁移。
2、    负迁移：当无液位时，液位显示为负，为了抵消负压室所受的压力为负迁移。
首先要了解双室平衡容器的内部结构和工作原理。
原理：根据连通器的原理测量液位的。（图略）
$ ^$ d' E7 H+ i举例：合成废锅液位测量采用双室平衡容器测量。法兰间距2m,计算出变送器的量程和迁移量，采用哪种迁移方式。
; ]! E+ ]+ G7 k" j) i变送器的量程设置与容器内介质密度、法兰间距有关，即pgh=20Kpa。迁移量为pgh=20Kpa。因为是为了抵消负压室的压力，所以为负迁移。所以量程应设置为-20Kpa-0Kpa。
6 H% ]& d$ R; q' E, \( C/ ^3、    双室平衡容器的优缺点：
合成废锅的温度比较高，采用磁翻板液位远传，干簧管容易烧坏，所以选用了双室平衡容器。它的缺点是冬天容易冻，所以保温必须要做好。
六、    双法兰液位计
) I' L$ t/ p8 S$ c1、    双法兰液位计及差压变送器用毛细管连接两个法兰，毛细管里面充满硅油。
  p9 {9 R2 Y- `- z6 m# Z2、    举例：合成球罐液位计采用双法兰变送器，法兰间距为5m，计算出变送器的量程和迁移量，变送器安装在下法兰下方。
& W! e: {* D6 J) W" `5 A可以看出要采用负迁移。因为当没有液氨的时候，负压室还要受到法兰间距高的硅油压力。
所以迁移量为p硅×gh=0.85×10×5=42.5Kpa。
, w* |7 i, y* Q  U' q    量程为p液×gh=0.65×10×5=32.5 Kpa。
    所以变送器的量程为-10Kpa-22.5 Kpa。
3 u& O6 F$ h4 T" n七、    雷达液位计
1、    基本原理：
, D% @- h1 D7 Y. S- _6 m* B8 u    雷达液位计天线发射极窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，碰到被测界面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收器接收，发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。
2、    安装注意事项
1、    安装时应尽可能避开罐内设施，如人梯、支架等。
' t  H! z* a6 ^% B0 @' L2、    zui高料位不得进入测量盲区，仪表距管壁必须保持一定的距离
* U! T$ n; Q# p/ G3、    仪表的安装尽可能使天线发射方向与被测介质表面垂直。
4、    安装时仪表与侧壁的距离不低于500mm。如果不能保持距离，管壁上黏附的介质会造成虚假回波，造成测量误差。
5、    等罐中有搅拌时，仪表安装应尽量远离搅拌器，避免搅拌器产生泡沫或翻起波浪，造成虚假回波，造成测量误差。
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转载自：化工仪器网