近來我們在石油化工生產(chǎn)裝置中多次使用了KM26磁致伸縮液位計(jì)(美國K-TEK公司生產(chǎn))用于高壓容器液位的測量和控制。實(shí)踐證明，與同類產(chǎn)品相比，這種液位計(jì)精度很高，可靠性很好，并能滿足總液位和界位同時測量的要求，在國外已獲得廣泛應(yīng)用。但在國內(nèi)由于諸多原因，使用還不普遍。筆者結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，著重說明磁致伸縮液位計(jì)應(yīng)用中容易出現(xiàn)的故障，并給出解決辦法。
1 磁致伸縮液位計(jì)的工作原理
隨著容器內(nèi)液位或界位的變化，磁性浮子在非磁性連通管內(nèi)的位置同步改變，真空玻璃管內(nèi)的桔黃色指示器也隨之跟蹤(見圖1)。在傳感管內(nèi)裝有一根每秒發(fā)出1O個電脈沖信號的磁致伸縮線，由磁性浮子產(chǎn)生的磁場和電流脈沖間的耦合作用，在磁致伸縮線上產(chǎn)生一個扭應(yīng)力波，此扭應(yīng)力波以已知速度從磁性浮子的位置沿磁致伸縮線向兩端傳送。裝在發(fā)送器里的壓磁感應(yīng)元件把收到的機(jī)械扭應(yīng)力轉(zhuǎn)變成返回電脈沖，微處理器可測出起始脈沖和返回脈沖的時間間隔，從而計(jì)算出浮子在容器中的準(zhǔn)確位置。
2 磁致伸縮液位計(jì)的結(jié)構(gòu)
磁致伸縮液位計(jì)的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，主要由下列三部分組成(見圖2)。
a．一條內(nèi)裝磁性浮子的與容器相通的非磁性連通管。
b．一根在連通管外側(cè)的密閉式玻璃管，內(nèi)裝橘黃色指示器，用于現(xiàn)場指示。
c．一支固定在連通管外側(cè)的磁致伸縮液位傳感器。
KM26液位計(jì)可設(shè)計(jì)成各種不銹鋼、哈氏合金、蒙乃爾合金、玻璃鋼、PVC、CP'VC等非磁性材料外殼或襯里，適用范圍很廣。
3 主要技術(shù)參數(shù)
a．測量范圍：0．3—18．3 112。
b．精確度：O．Ol％Fs，不超過1．27ⅡⅡn。
c．重復(fù)性：0．O05％FS，不超過O．38 m 。
d．非線性：O．m％Fs，不超過0．90m 。
e．工作壓力：30 MPa。
f．工作溫度范圍：一40—538℃。
g．輸出信號：4—20mA，可選擇Hart通訊協(xié)議。
h．防爆類型：本安型或隔爆型。
i．介質(zhì)密度：270 k 。
4 應(yīng)用故障分析
4．1 注意正瞻選型
首先要滿足操作壓力、操作溫度、液位或界位變化范圍的要求；其次決定是否需要選用隔熱、防凍或伴熱附件；然后根據(jù)介質(zhì)特性考慮連通管材料防腐和磁致伸縮液位傳感器的防爆等級；此外還要參照介質(zhì)密度選擇合適的浮子規(guī)格、材質(zhì)。
若需要同時測量總液面及兩種不同物料的界面時，要按照二種不同密度選用二個不同規(guī)格的磁性浮子。
4．2 故障原因及解決辦法
(1)現(xiàn)場調(diào)校中偶爾會發(fā)現(xiàn)浮子上下移動不夠靈活。這大多是由于安裝不當(dāng)引起的，此時要注意上下法蘭的中心是否在一條線上，是否與水平面垂直。一般來說，與水平面夾角不小于
87o，如果偏差較大，可能會影響浮子的順利移動。
(2)液位計(jì)調(diào)校正常，投用后發(fā)現(xiàn)浮子在某一位置出現(xiàn)一段時問的“吸住”現(xiàn)象。這主要是液位計(jì)穿過鋼制平臺安裝時，與鋼板距離過近產(chǎn)生的。
因此，穿過鋼制平臺安裝需要特別注意液位計(jì)連通管管壁與平臺切割邊線的間距。根據(jù)現(xiàn)場使用經(jīng)驗(yàn)，此間距在100-nm左右即能保證對磁性浮子不產(chǎn)生影響。
(3)液位計(jì)現(xiàn)場投用時，要特別注意應(yīng)先打開上部閘閥，后打開下部閘阿。這是由于液位計(jì)連通管的底部裝有保護(hù)浮子有止推彈簧，否則，太差壓的作用可能撞碎浮子導(dǎo)致液位計(jì)無法使用。
(4)液位計(jì)投用一段時問后，出現(xiàn)浮子難以浮起且浮子移動不靈活的情況。這基本上是因?yàn)榇判愿∽由险从需F屑或其它污物造成的?？上扰趴战橘|(zhì)，再取出浮子，消除磁性浮子上沾有的鐵屑或
其它污物即可。
(5)如果因運(yùn)輸或其它原因?qū)е卢F(xiàn)場指示用的密閉玻璃管破裂，則可用國產(chǎn)玻璃管更換。但能抽真空，還要注意玻璃管是否垂直，以免影響指示器的指示。
(6)液位計(jì)使用過程中，如果輸出信號產(chǎn)生頻繁擾動或有干擾脈沖，就要檢查信號電纜屏蔽層是否可靠接地，工作接地電阻能否滿足要求。倘若干擾仍然沒有消除，可用信號隔離器來解
決。
(7)液位計(jì)使用時尤其要注意，千萬不要用強(qiáng)磁鐵在連通管外上下拉動浮子進(jìn)行檢查，否則會導(dǎo)致磁性浮子磁化而改變極性，甚至?xí)垢∽哟判詼p弱，以至難以正常工作。
(8)選用本安型液位計(jì)時，尤其要注意液位計(jì)與安全柵的阻抗是否匹配。由于此液位計(jì)電源電壓為14．5—36 VDC，小于一般變送器的14．5—45 VDC，故負(fù)載較大時不能正常工作。
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