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浮筒液位计常见故障处理方法

一、浮筒液位计的工作原理及结构

浮筒液位计由检测、转换、变送三部分组成;检测部分由浮筒、连杆组成;转换部分由杠杆、扭力管组件、传感器组成;变送部分由CPU、A/D、D/A及LCD显示器组成。如图所示。浮筒浸没在外浮筒内的液体中,与扭力管系统刚性连接,外浮筒内液体的位置,或界面高低的变化,引起浸没在液体中的浮筒的浮力变化,从而使扭力管转角也随之变化。液位越高时,浮筒所受浮力越大,扭力管所受的力矩就越小,扭角也越小;反之则越大。扭角的变化被传递到与扭力管刚性连接的传感器,使传感器输出电压变化,被放大转换为4-20mA电流输出。

浮筒液位计原理图
浮筒液位计原理图

二、浮筒液位计故障检查判断及处理

1、浮筒液位计没有液位显示或显示最小
本故障是指工艺的液位正常,但仪表无显示或显示最小,甚至显示负值。可进行排污,来检查取样阀门、取样管路有没有积垢、堵塞故障;可通过清洗,吹洗的方法来疏通堵塞,取样阀门堵塞严重或泄漏只有更换。可对外浮筒内部进行检查,浮筒破裂,浮筒挂料都会使液位显示变低或显示零下。
变送器连接电路出现断路,供电失常,变送器的放大板,显示板损坏都会使变送器无显示,或者输出电流下降,显示与输出电流不吻合。更换电路板需要重新进行参数的设置。
变送器没有电流输出,检查接线是否正确;观察液晶表头是否有显示,有显示但无输出电流,可能是输出管损坏,可更换电路板来确定。EEPROM损坏,会造成仪表标定数据的丢失,也会引起无电流输出故障。
2、浮筒液位计液位显示最大
可按先机械后电气的次序检查。工艺介质的腐蚀、结晶、沉积物附着,工艺介质密度变化大,浮筒被卡,浮筒脱落,安装的垂直度不合乎要求,都会使液位显示最大;机械部分与工艺介质直接接触,故障率高于电气部分。浮筒被卡可拆卸处理或清洗浮筒的污物,浮筒脱落需要拆卸后挂浮筒,进行调校才能使用。工艺介质密度有较大变化,介质温度超过设计值太多,与工艺协商后,要重新计算按新的量程进行调校使用。
确定机械部分没有问题,可对变送器的供电、零点、量程进行检查,零点是否有漂移或偏高现象,量程设置是否正确,可测量变送器输出电流来判断变送器,安全栅是否正常.

3、浮筒液位计液位显示偏高或偏低
液位显示有偏差时,用手操器检查变送器的参数设置是否正确,浮筒液位计显示有偏差,很多时候与所测介质有关,介质密度变化与设计、设定值相差较大,液位显示值就会不准。有的气体、汽油等介质含硫量较高,易在浮筒吊杆处结晶或结块造成测量不准。
信号线路的原因引起DCS液位显示偏高或偏低,其现象是浮筒液位计与就地液位计的显示是对应的,但DCS的液位显示偏差较大,这类故障很多是由于信号线路的接线端子,分线箱端子进水使信号线对地的绝缘电阻下降,或使信号线正负极间的绝缘电阻下降;严重导致信号线接地,信号线间的短路故障;信号分流会使DCS的显示比现场仪表偏低,引入了地电流干扰会使DCS的显示偏高。故障常在雨季或卫生大扫除后发生,端子盒、分线箱密封不良很容易进水,可用塑料布包扎或用防爆胶泥密封来防水。

4、浮筒液位计液位显示波动
观察被测液位的历史记录曲线,看是什么样的波动,缓慢波动可能是介质波动或浮筒有机械故障。浮筒浸在介质中会有一定的惯性和阻尼,所以波动是不可能突变的。有很大的波动或者是突然出现的波动,大多是电路或信号线有问题,如变送器的接线接触不良或松动,可分段测量导线的电阻值来判断,还应检查仪表是否受到电磁干扰。
工艺液位经常波动,可加大阻尼时间和滤波来克服。被测液位波动较大可考虑配置防波管。要了解工艺被测介质的性质,如某公司用浮筒液位计测量冷凝器液位,介质为氟利昂,液位显示经常出现波动,后来查明引起波动的原因是氟利昂里气泡太多,导致浮筒波动;可见生产工况对仪表测量的影响是很大的。因此在判断和处理故障时,不能只从仪表方面作手,还要考虑工艺方面的影响。设计选型有问题,浮筒的计算密度不对,安装位置不佳;被测介质的性质与设计值不符;工艺的压力,流量波动过大,都有可能引起液位显示的波动。
变送器输出电流不稳定,对变送器测量回路进行检查,检查变送器端子上的电压是否稳定,检查变送器连接线路有没有接触不良或接地等现象。用手操器使变送器输出4mA或20mA等固定电流,来判断变送器或安全栅是否有问题,并对症处理。
机械部分有故障,如扭力管的工作性能不稳定,浮筒挂钩损坏,会使仪表的输出电流不稳定,零点附近量程波动大,还会影响仪表的线性。机械故障要拆卸检查才能确定。
5、浮筒液位计液位变化迟钝
工艺液位变化时仪表显示也变化,但变化速度与实际液位不一致,可排污检查取样阀门及取样管有没有堵塞现象;液位变化迟钝很多是由于浮筒上有附着物或浮筒与外套筒有摩擦;可定时用蒸汽吹扫,或在仪表外套筒增加伴热。
液位计的气、液相取样管或取样阀门堵塞,尤其是气相管路堵塞时,会导致测量筒与容器上部压力不平衡,浮筒上部憋压,使浮筒移动缓慢导致液位显示变化缓慢。取样阀门开度过小,也会出现液位变化缓慢,与实际液位有偏差的故障,气相管有堵塞时该故障更突出。
6、浮筒液位计液位显示不变化
工艺液位正常并有变化但液位显示长时间没有变化,DCS液位趋势曲线为直线,可通过排污来发现问题,排污时可敲打外浮筒,有时浮筒被卡住,浮筒与外浮筒相碰,通过敲打外浮筒就有可能恢复正常;机械部分没有问题,就应该在变送器的电路上查找原因,变送器的显示板或放大板有问题,可用备件代换来确定故障。更换电路板,需要重新输人参数并进行线性调整。
液位计的气,液相取样管或取样阀门堵塞,取样阀门开度过小,都会使被测液位长时间不变化,而液位趋势曲线为直线,尤其是液相取样管,经常会被管道内的杂质堵塞,管线较长时被堵塞的概率更高。气相取样管或取样阀门堵塞,取样阀门开度过小,会出现液位变化缓慢,与实际液位有偏差的故障。
测量介质易结晶,或者温度,压力的变化导致物料结晶,结晶物将浮筒。扭力管、挂钩卡死都会造成液位显示不变化的故障。 该类故障只有拆下修理,没有好办法彻底消除,但可采取一些措施来减小影响,如把外浮筒用保温材料包裹起来,减少外部温度的影响,以消除挥发物在浮筒内的结晶,结焦现象;如果被测介质可以吹蒸汽,热风,则可使用吹扫法来减少结晶,结焦现象。采取以上措施仍然受困于结晶问题时,只能考虑用其他测量方法。

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