摘 要：投入式液位計(jì)能夠精que測(cè)量易燃、易爆強(qiáng)腐蝕性等介質(zhì)液位。因此，在石油化工裝置中得到廣泛的應(yīng)用，特別適用于大型立罐和球罐的測(cè)量工作。由于工作的特殊性，投入式液位計(jì)需要在高溫的環(huán)境下，進(jìn)行連續(xù)的精que測(cè)量，這大幅度的提高了投入式液位計(jì)故障的發(fā)生概率，文章將從投入式液位計(jì)的故障的類型出發(fā)，深入研究投入式液位計(jì)故障的成因及處理措施。
0 引言
投入式液位計(jì)因其測(cè)量范圍大，測(cè)量精度高、測(cè)量死區(qū)小、耐高溫能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用于由化工的液位測(cè)量工組中。然而，投入式液位計(jì)的測(cè)量對(duì)象比較復(fù)雜，還有可能受到攪拌、蒸汽等諸多原因的影響，這使得投入式液位計(jì)的維護(hù)工作的難度提高，甚至可能造成生產(chǎn)混亂，本文將立足于投入式液位計(jì)的工作原理，深入研究投入式液位計(jì)的故障處理措施，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。
1 投入式液位計(jì)的工作原理及構(gòu)成
1.1 投入式液位計(jì)的工作原理
投入式液位計(jì)的基本測(cè)量原理是由發(fā)射、反射、接收組成的，雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，采用微波脈沖的測(cè)量方法，不同的距離對(duì)應(yīng)不同的物位，反射回來(lái)的回波信號(hào)仍由天線接收，雷達(dá)的信號(hào)適宜中連續(xù)的、非接觸的脈沖信號(hào)，能夠在金屬的容器內(nèi)正常運(yùn)行。通常來(lái)說(shuō)，微波脈沖的發(fā)射時(shí)間間隔 1s，頻率為 2.5MHz，反射回來(lái)的信號(hào)會(huì)反映在回波圖上，回波圖能夠在極短的一瞬間（十億分之一秒），將回波信號(hào)進(jìn)行放大、定位，然后精que細(xì)致的分析處理這些信號(hào)。投入式液位計(jì)發(fā)射的微波脈沖的能量很低，不會(huì)威脅到人體的健康，要求能夠在各種金屬與非金屬容器內(nèi)傳播，不僅可以測(cè)量立罐內(nèi)的液體的液位，還能針對(duì)顆粒、漿料的液位進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，是一種適用性很強(qiáng)的液位計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，投入式液位計(jì)是由發(fā)射器與天線組成，不同的型號(hào)，所采用的接收器與天線都存在著一定的差異。因此，相關(guān)單位在使用投入式液位計(jì)時(shí)，不能夠忽視這個(gè)問(wèn)題，注意不同的投入式液位計(jì)的過(guò)程條件，從而使投入式液位計(jì)能夠發(fā)揮出理想的應(yīng)用效果
。
1.2 天線系統(tǒng)
天線是雷達(dá)傳感器的眼睛，決定了投入式液位計(jì)的實(shí)際應(yīng)用效果。因此，要根據(jù)實(shí)際的測(cè)量對(duì)象，選擇不同的天線系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，天線的類型由天線的外形和微波的靈敏度決定。根據(jù)外形可以將天線系統(tǒng)分為法蘭下置型天線、喇叭口型天線以及棒式天線。其中，聚焦特性#好的是喇叭口型天線，不僅適用性強(qiáng)，還非常牢固耐用，具有穩(wěn)定的化學(xué)特性和物理特性，由于采用不銹鋼材料制作。因此，可以測(cè)量 1000℃以上的介質(zhì)。而棒式天線是三者之間化學(xué)穩(wěn)定性#好的一種傳感器的天線，適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量。因此，在食品加工業(yè)之中推廣應(yīng)用，主要注意的是，棒式天線的耐高溫能力有限，只能測(cè)量 200℃以下的液體介質(zhì)，在使用之后，要注意進(jìn)行及時(shí)的清理工作，從而保證測(cè)量裝置的正常運(yùn)行，此外，棒式天線的負(fù)荷能力有限，易折易彎曲，會(huì)有變形折斷的危險(xiǎn)。而法蘭下置型天線相比上述兩種天線系統(tǒng)很少使用，只用于特殊的應(yīng)用，如果介質(zhì)表面的波動(dòng)較大或者測(cè)量衛(wèi)生程序較高的藥品，則可以使用這種形式的天線，shou先法蘭下置型天線能夠在導(dǎo)波管中進(jìn)行，不僅能以根據(jù)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償，還擁有智能化的系統(tǒng)，能夠?qū)?dǎo)波管內(nèi)的情況實(shí)時(shí)反映給智能自動(dòng)分析系統(tǒng)
。
1.3 智能自動(dòng)分析處理系統(tǒng)
智能分析處理系統(tǒng)是投入式液位計(jì)#重要的組成部分，不僅采用十分先金的電子部件，還具有耐老化的性能。投入式液位計(jì)能夠在十億分之一秒內(nèi)完成雷達(dá)信號(hào)的傳輸，大幅度的提高了雷達(dá)傳感器的工作效率。所有的測(cè)量參數(shù)都儲(chǔ)存在記憶儲(chǔ)存器里面，并且這個(gè)以及儲(chǔ)存器與數(shù)據(jù)庫(kù)相連，能夠在數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，快速的進(jìn)行驗(yàn)算和判斷，并將計(jì)算結(jié)果顯示在傳感器的回波圖上。智能自動(dòng)分析處理系統(tǒng)采用模糊邏輯的方法測(cè)量物位，傳感器需要在很短的時(shí)間判斷出哪些信號(hào)是虛假的回波，哪些信號(hào)是有用的回波。
2 投入式液位計(jì)的安裝要求
為了不影響生產(chǎn)，保證投入式液位計(jì)的正常運(yùn)行，需要在前期的安裝階段，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定，準(zhǔn)確的操作。
2.1 安裝位置
投入式液位計(jì)的安裝位置要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定，安裝位置的距離應(yīng)該大于槽壁，如果槽壁的距離大于安裝位置的距離，則有可能引起回波信號(hào)異常，使自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，在處理傳感器發(fā)射的信號(hào)時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確的辨認(rèn)出哪些是干擾信號(hào)，哪些是有用的回波信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，投入式液位計(jì)應(yīng)該安裝在距離槽壁直徑的六分之一處，保證投入式液位計(jì)的回波信號(hào)能夠正確的反應(yīng)在回波圖上 。
2.2 差異性的要求
有時(shí)候，投入式液位計(jì)在測(cè)量易結(jié)晶和高腐蝕性的物體時(shí)，介質(zhì)會(huì)對(duì)傳感器造成不良的影響，為了應(yīng)對(duì)這種特殊情況，應(yīng)該使用具有分離法蘭結(jié)構(gòu)的測(cè)量?jī)x器，保證投入式液位計(jì)的正常運(yùn)行。此外，天線不能安裝在入料后上方，這是因?yàn)楸粶y(cè)物體能夠反射虛假回波，這會(huì)對(duì)液位傳感器的信號(hào)接收帶來(lái)一定的影響，甚至?xí)䦟?dǎo)致有效信號(hào)的衰減。因此，投入式液位計(jì)的位置應(yīng)該盡量避開(kāi)下料區(qū)，從而減少不規(guī)則液位的產(chǎn)生。為了防止天線上存在的結(jié)晶物體影響儀表的正常工作，必須使測(cè)量槽壁與天線保持平行，并保留 100mm ～ 800mm 的安全距離 。
3 日常維護(hù)與故障處理
3.1 檢查供電是否正常
如果生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)投入式液位計(jì)在液位升到一定值后變化非常緩慢，應(yīng)該立即檢查投入式液位計(jì)的供電情況是否正常，相關(guān)工作人員也要在日常的維護(hù)中，詳細(xì)檢查投入式液位計(jì)的通電情況，通電后有無(wú)正常輸出。液位變化緩慢或者根本沒(méi)有變化，需要在地衣時(shí)間檢查設(shè)備的保險(xiǎn)絲是否燒壞，如果并無(wú)電流輸出，則基本可以判斷是儀表出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)視情況更換或者維修。此外，應(yīng)該在儀表安裝調(diào)試的環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理，防止儀表參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確而影響生產(chǎn)。相關(guān)工作人員也需要加強(qiáng)日常的維護(hù)工作，定期的進(jìn)行停運(yùn)檢修，從而保證投入式液位計(jì)儀表的正常運(yùn)行。
3.2 檢查通訊設(shè)備是否正常
一旦發(fā)現(xiàn)通訊設(shè)備不正常，可以通過(guò)安裝雷達(dá)調(diào)試軟件，讀取雷達(dá)的組態(tài)數(shù)據(jù)，監(jiān)控雷達(dá)傳感器的狀態(tài)。主要檢查雷達(dá)傳感器能夠準(zhǔn)確的判斷反射回波與假回波的區(qū)別，反射波的強(qiáng)度是否達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，如果上述測(cè)試沒(méi)有問(wèn)題，則需要檢查其他的電子元件，如果判斷出投入式液位計(jì)的通訊單元出現(xiàn)損壞，則需要視情況更換元件，從而保證投入式液位計(jì)的通訊正常。相關(guān)工作人員在日常的維護(hù)工作中，也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)投入式液位計(jì)的通訊情況的檢查，可以用雷達(dá)調(diào)試軟件接入信號(hào)線，利用調(diào)節(jié)器對(duì)投入式液位計(jì)的通訊設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。
3.3 使用溫度
為了使投入式液位計(jì)正常測(cè)量，應(yīng)該保證投入式液位計(jì)的內(nèi)部溫度低于 50℃。一般來(lái)說(shuō)，投入式液位計(jì)都應(yīng)用于測(cè)量高溫的介質(zhì)。因此，投入式液位計(jì)的外殼都用具有耐熱性能較強(qiáng)的材料制成，因此一般情況下投入式液位計(jì)的內(nèi)部都不會(huì)超過(guò) 50℃，如果內(nèi)部電子元件超過(guò)這個(gè)數(shù)值，切不可用冰水進(jìn)行降溫冷卻，冰水不僅不會(huì)起到降溫冷卻的作用，甚至?xí)雇度胧揭何挥?jì)癱瘓。可以用紫銅管子吹入少量的風(fēng)到雷達(dá)的表頭，科學(xué)的降低投入式液位計(jì)的內(nèi)部溫度 。
3.4 顯示值不準(zhǔn)確
顯示值不準(zhǔn)確是投入式液位計(jì)常出現(xiàn)的問(wèn)題，導(dǎo)致顯示值不準(zhǔn)確的成因，可能是初始設(shè)置的對(duì)比度不合適，或者因?yàn)轱@示模塊的插件連接不正確，相關(guān)工作人員應(yīng)該盡量避免這個(gè)問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)顯示值不可見(jiàn)，應(yīng)該對(duì)投入式液位計(jì)的初始設(shè)置進(jìn)行檢查，并檢查顯示模塊插件的連接是否正常，如果這兩項(xiàng)均顯示正常，則需要深入的檢查投入式液位計(jì)的輸出電流是否正常，如果輸出電流大于 22mA，則可以判斷是投入式液位計(jì)的顯示模塊出現(xiàn)了故障，需要進(jìn)行及時(shí)的更換。如果輸出電流小于 3.5mA，可以判斷是雷達(dá)液時(shí)的更換。如果輸出電流小于 3.5mA，可以判斷是投入式液位計(jì)的電子模塊出現(xiàn)了故障，需要及時(shí)的更換投入式液位計(jì)的電子模塊。
3.5 系統(tǒng)顯示錯(cuò)誤信息
投入式液位計(jì)的系統(tǒng)時(shí)常顯示錯(cuò)誤信息，一般導(dǎo)致這種故障的原因在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)束前切斷了電源，需要進(jìn)行校驗(yàn)復(fù)位并重新標(biāo)定。若校驗(yàn)復(fù)位并重新標(biāo)定后依然發(fā)出警報(bào)，則需要更換投入式液位計(jì)的電子模塊。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，為了使投入式液位計(jì)在化工領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用，必須重視投入式液位計(jì)的故障問(wèn)題，要深入現(xiàn)場(chǎng)，了解故障的成因，并提出具體的故障解決措施，才能保證投入式液位計(jì)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。
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