湖南閩湘恒星石油化工設(shè)備有限公司
Hunan Minxiang Xingxing Petrochemical Equipment Co., Ltd
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液位計
液位計是化工廠十分常見的儀表，掌握了各種液位計的工作原理、應(yīng)用特點及常見故障的維護方法，能夠使測量更加精準，同時也能使液位計使用的壽命更長。
超聲波液位計
工作原理
超聲波液位計是由一個完整的超聲波傳感器和控制電路組成。
超聲波液位計垂直安裝在液體的表面，它向液面發(fā)出一個超聲波脈沖，經(jīng)過一段時間，超聲波液位計的傳感器接收到從液面反射回的信號。
信號經(jīng)過變送器電路的選擇和處理，根據(jù)超聲波液位計發(fā)出和接收超聲波的時間差，計算出液面到傳感器的距離。
應(yīng)用場合及特點
通常應(yīng)用于溫度在-40℃～100℃之間、壓力在3Bar以下的場所。
在常溫、常壓的情況下，選擇超聲波物位計測量液體液位是最佳的選擇，具有工作可靠、安裝簡便、使用周期長、免維護的特點，并具有相對的價格優(yōu)勢。
由于超聲波物位計在測量物位時，與被測介質(zhì)不接觸，同時為全密閉防腐結(jié)構(gòu)，因此對于粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測量，效果最佳。
但超聲波液位計測試容易有盲區(qū)，且不可以測量壓力容器，不能測量易揮發(fā)性介質(zhì)。
常見故障及解決方法
故障現(xiàn)象
采取措施
超聲波液位計不顯示或不工作
檢查DC24V或AC220V正確否。
檢查接線是否正確。
出現(xiàn)滿量程或者任意數(shù)據(jù)
安裝的時候就要考慮盲區(qū)的高度，安裝好之后探頭離最高水位之間的距離必須大于盲區(qū)。
無信號或者數(shù)據(jù)波動厲害
選用更大量程的超聲波液位計。
液體無粘性，可不換液位計，安裝導(dǎo)波管，把超聲波液位計探頭放在導(dǎo)波管內(nèi)測量液位計高度，因為導(dǎo)波管內(nèi)的液面基本是平穩(wěn)的。
超聲波液位計必須可靠接地，屏蔽電磁干擾。
對于有安裝口的容器或探頭置于圓管內(nèi)
5m量程超聲波液位計容器法蘭接管長度應(yīng)小于400mm。
10m量程超聲波液位計容器接管長度應(yīng)小于150mm。
15m量程超聲波液位計探頭應(yīng)從安裝口內(nèi)伸出。
雷達液位計
工作原理
雷達液位計是基于時間行程原理的測量儀表，雷達波以光速運行，運行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。
探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式探頭傳播，當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號轉(zhuǎn)化為物位信號。
應(yīng)用場合及特點
優(yōu)點:
雷達液位計是非接觸式測量或TDR導(dǎo)波式測量；雷達液位計應(yīng)用電磁脈沖進行快速測量，精度高，抗干擾能力強；耐腐蝕（探頭大多采用316不銹鋼或PVDP等材料）；耐壓高；耐溫高。
應(yīng)用場合：
雷達液位計最大的特點是在惡劣條件下功效顯著，無論是有毒介質(zhì)，還是腐蝕性介質(zhì)，也無論是固體、液體還是粉塵性、漿狀介質(zhì)，它都可以進行測量。
常見故障及解決方法
故障現(xiàn)象
采取措施
液位、輸出百分數(shù)與回路值波動
重新組態(tài)探頭長度和偏差
依靠其他設(shè)備確認準確液位
調(diào)整阻尼系數(shù)
重新組態(tài)回路值
不論液位高低，輸出為同一數(shù)值
確認探頭長度
調(diào)整偏置值，已達到精確數(shù)值
無液位信號
檢查介質(zhì)介電常數(shù)
可能有介質(zhì)在探頭上搭橋
介電常數(shù)選擇不正確
液位在頂部過渡區(qū)，組態(tài)時沒有設(shè)置
線路板或16針連接器工作不正常
探頭長度組態(tài)
輸出或最大，或最小，不精確
介質(zhì)不純，如油帶水
介質(zhì)或雜物在探頭上搭橋
導(dǎo)波桿堵塞
有泡沫或粘稠物
鋼帶液位計
工作原理
當液位改變時，原有的力學(xué)平衡在浮子受浮力的擾動下，將通過鋼帶的移動達到新的平衡。
液位檢測裝置（浮子）根據(jù)液位的情況帶動鋼帶移動，位移傳動系統(tǒng)通過鋼帶的移動策動傳動銷轉(zhuǎn)動，進而作用于計數(shù)器來顯示液位的情況。
應(yīng)用場合及特點
優(yōu)點：
實用性強、測量范圍大、精度高、性能穩(wěn)定、使用壽命長、便于維護。
適用場合：
適用于石油化工中酸性、堿性、腐蝕性或高粘度介質(zhì)液位的測量。
常見故障及解決方法
故障現(xiàn)象
采取措施
液位變化，表頭內(nèi)計數(shù)器不動
鏈輪與顯示部分軸松動，重新緊固。
顯示部分齒輪磨損，更換齒輪組件。
活動部分被凍住,應(yīng)采取防凍措施。
計數(shù)器是否損壞，如損壞更換計數(shù)器。
鋼帶斷裂
可用氫弧焊焊接。
在鋼帶上打孔,用鉚釘鉚住。
更換鋼帶。
精度降低
在鋼帶打孔時，孔距預(yù)留一定余量加以補償，但其測量精度最高僅達4-5mm。
采用微處理器自動進行各種補償，其精度可達±1mm。
讀數(shù)有誤差
計數(shù)器連接軸松動，取下表蓋，把連接軸固定螺釘擰緊。
鋼帶打結(jié)或扭曲，打開表頭后蓋，抽出鋼帶檢查。
導(dǎo)向鋼絲與浮子有摩擦，重新裝配。
鋼帶越出滑輪槽或鏈輪嚙合不好，加以矯正。
恒力盤簧剛度不足,需要更換。
差壓式液位計
工作原理
對密閉貯槽或反應(yīng)罐，設(shè)底部壓力為P，液面上的壓力為PS，液位高度為H，則有:
P=P3+Hpg
式中：p為介質(zhì)密度，g為重力加速度。
△P=P-P3=Hpg
通常被測介質(zhì)的密度是已知的，壓差△P與液位高度H成正比，測出壓差就知道被測液位高度。
當被測容器敞口時，氣相壓力為大氣壓。差壓計的負壓室通大氣即可，此時也可用壓力計來測量液位;若容器是密閉的，則需將差壓計的負壓室與容器的氣相相連接。
應(yīng)用場合及特點
優(yōu)點：
差壓式液位測量無機械磨損，工作可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，便于操作維護，體積小適合大多數(shù)常溫常壓的場合。
缺點：
由于原理限制這種液位計是先測出壓力再轉(zhuǎn)化為液位，精度不是很高，當容器內(nèi)有蒸汽時會在負相引壓管內(nèi)冷凝成液體，造成嚴重測量誤差，需要在引壓管裝儲液罐，定期進行人工排液；
天氣寒冷時引壓管內(nèi)的液體容易凝固，需要進行伴熱保溫， 投用時麻煩，須在變送器引壓管中注滿水或等水蒸汽凝結(jié)充滿引壓管后才能準確投用。
應(yīng)用場合：
適用于石油、化工、電力、輕工及醫(yī)藥等行業(yè)儲罐介質(zhì)液位的測量，一種被廣泛使用的液位計。
使用限制：
密度和溫度變化比較大工況的儲罐，精度很受到很大影響，如果有積垢或結(jié)晶，那么垢或結(jié)晶附著在變送器模塊上，變送器就靈敏非常低了，而且要求測量介質(zhì)純凈。
常見故障及解決辦法
故障現(xiàn)象
采取措施
無指示
信號線脫落或電源故障，重新接線或處理電源故障。
安全柵壞，更換安全柵。
電路板損壞，更換電路板或變送器。
指示為最大（最�。�
低壓側(cè)（高壓側(cè)）膜片、毛細管壞，或封入液泄漏，更換儀表。
低壓側(cè)（高壓側(cè)）引壓閥沒打開，打開引壓閥。
低壓側(cè)（高壓側(cè)）引壓閥堵，清理雜物或更換引壓閥。
指示為偏大（偏�。�
低壓側(cè)（高壓側(cè)）放空堵頭漏或引壓閥沒全開，緊固放空堵頭，打開引壓閥。
儀表未校準，重新校對儀表。
指示值無變化
電路板損壞，更換電路板。
高、低壓側(cè)膜片或毛細管同時損壞，更換儀表。
電容式液位計
工作原理
電容式液位計是采用測量電容的變化來測量液面的高低的。一根金屬棒插入盛液容器內(nèi)，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質(zhì)即為液體及其上面的氣體。
由于液體的介電常數(shù)ε1和液面上的介電常數(shù)ε2不同，電容式液位計可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。
應(yīng)用場合及特點
優(yōu)點：
電容液位計體積小，容易實現(xiàn)遠傳和調(diào)節(jié)。
缺點：
電容液位計的靈敏度主要取決于兩種介電常數(shù)的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保證液位測量準確，被測液體的介電常數(shù)不穩(wěn)定會引起誤差。
應(yīng)用場合：
可安裝在環(huán)境極為惡劣的現(xiàn)場，特別適用于高溫、振動、腐蝕、危險及需要遠方設(shè)定等場合。
常見故障及解決辦法
故障現(xiàn)象
采取措施
指示最大值
電極（電容線）斷路，更換電極（電容線）
指示最小值
電極（電容線）短路，更換電極（電容線）
指示值波動
首先考慮是否液位出現(xiàn)波動，若不是液位波動，考慮干擾的影響以及接地是否良好，附近是否有干擾源，是否有電氣焊進行作業(yè)，是否有大型電氣設(shè)備的影響。
無電流輸出
應(yīng)檢查信號處理器“+”，“-引出線是否松動，脫落，儀表指示表頭固定螺紋及固定柱是否松有動，接觸不良。
磁翻板液位計
工作原理
根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研發(fā)而成，當被測容器中的液位升降時，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示面板，使紅白翻柱翻轉(zhuǎn)180°。
當液位上升時翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當液位下降時翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，面板上紅白交界處為容器內(nèi)液位的實際高度，從而實現(xiàn)液位顯示。
應(yīng)用場合及特點
特點：
液體介質(zhì)與指示器完全隔離，在任何情況下都非常安全、可靠、耐用，而且各種型號的液位計配上液位報警、控制開關(guān)，可實現(xiàn)液位或界位的上、下限越位報警，控制或連鎖。
翻板容易卡死，造成無法遠傳指示。磁性材料如退磁易導(dǎo)致液位計不能正常工作。
應(yīng)用場合：
適用于石油、化工等工業(yè)中低溫到高溫、真空到高壓等各種環(huán)境。
常見故障及解決辦法
故障現(xiàn)象
采取措施
實際液位變化，但顯示板上的翻柱指示液位固定不變。
浮子被異物卡在主體管中；浮子過壓或受撞擊變形卡住。 打開主體管法蘭，取出浮子清洗或更換。
液位上下波動，有時候突然升高，然后恢復(fù)正常
介質(zhì)有氣泡上升沖擊浮子，需解決氣泡問題或更換合適儀表選型。
顯示板顯示液位與實際值之間存在著固定差值
浮子裝反，顯示板松動移位，或介質(zhì)密度與訂貨不符，需重新正確安裝浮子，重新按照上下接管位置固定顯示板，更換合適密度浮子。
出現(xiàn)個別小磁珠不翻轉(zhuǎn)
翻柱轉(zhuǎn)軸有雜物阻礙或磁珠消磁，需取出磁珠清理檢查或更換磁珠。
浮球液位計
工作原理
帶有磁體的浮球在被測介質(zhì)中的位置受浮力作用影響：液位的變化導(dǎo)致磁性浮子位置的變化。
浮球中的磁體和傳感器作用，使串連入電路的元件的數(shù)量發(fā)生變化，進而使儀表電路系統(tǒng)的電學(xué)量發(fā)生改變。通過檢測電學(xué)量的變化來反映容器內(nèi)液位的情況。
應(yīng)用場合及特點
特點：
浮球式液位計結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，可靠性好，精度高等。
應(yīng)用場合：
浮球液位計可適用于高溫、高壓、粘稠、臟污介質(zhì)、瀝青、含臘等油品以及易燃、易爆、腐蝕性等介質(zhì)的液位(界位)的連續(xù)測量。
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常見故障及解決辦法
故障現(xiàn)象
采取措施
浮子上下挪動不夠靈敏
由于液位計裝置不當惹起的，上下法蘭的中心應(yīng)在一條線上，應(yīng)與程度面垂直 。
浮子在某一位置呈現(xiàn) “吸住”現(xiàn)象
是液位計穿過鋼制平臺時，與鋼板間隔過近產(chǎn)生的。此間距在100㎜左右即能保證對磁性浮子不產(chǎn)生影響。
輸出信號產(chǎn)生頻繁擾動或有干擾脈沖
檢查信號電纜屏蔽層能否牢靠接地，還可用信號隔離器來處理。
浮子難以浮起且浮子挪動不靈敏的狀況
是由于磁性浮子上沾有鐵屑或其他污物形成的�？上扰趴战橘|(zhì)，再取出浮子，消弭磁性浮子上沾有的鐵屑或其他污物即可。
