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1、液位测量仪表的种类、检修及故障处理物位仪表本次课程主要包括炼油厂常用的钢带液位计、电动浮 筒液位计、电动浮球液位计、超声波液位计、磁致伸缩液 位计、光纤液位计、雷达液位计、射频导纳液位计、双法 兰液位计等物位仪表的原理、技术标准、检查校验、常见 故障及处理、使用维护及检维修等内容物位仪表一、浮子钢带液位计1 概述n浮子钢带液位计是广泛用于测 量大型储罐内各种液体液位的 物位仪表。如图所示： 1-浮子；2-钢带；3-导向滑轮 装置；4-指示仪(变送器)； 5-浮子导向钢索；6-导向索牵 引螺栓；7-钢带引出法兰； 8-钢带导向保护管工作原理：n液面上升时，浮子随着液面上浮，与浮子连接在一起的 钢
2、带靠盘簧的拉力收入表体，以保持浮子重量、浮力、 与盘簧拉力相平衡。n液面下降时，浮子靠自身重量，随液面一起下降，与浮 子连接在一起的钢带拉动盘簧的发条，做相应的反卷， 使整个系统达到新的平衡。n由于在测量钢带上打有非常均匀孔距的孔，当钢带上下 运动时，钢带上的孔正好与链轮上的齿啮合，从而带动 齿轮机构转动，并通过指针或计数器指示液位高度。同 时输出角位移机械量，经远传变送器转换成420mA DC的信号输出。以芳烃罐区LB2000系列浮子钢带液位计为例 2 技术标准n 测量范围：0-26m。n 工作压力：0.35MPa。n 灵敏度：1.5mm。n 测量精度：3mm。n 被测介质重度：0.5gcm
3、3。n 被测介质温度： 4mm(粗料)。n c工艺条件(004)设定：根据工艺情况选择标准液面 、扰动液面、内置搅拌器、固体粉料、快速变化等。n3.2.3 空罐及满罐标定n a空罐标定(005)输入从传感器端面到最低液位(0点) 的距离。n b满罐标定(006)输入量程，即最小液位到最大液位 的距离。n3.2.4 干扰回波的抑制：超声波从探头发射出来碰到物体 均会产生回波，除正常的液面反射的回波外，还会有其他 物体的反射波，它会干扰仪表的测量，因而对干扰回波要 进行抑制。n a检查距离(051)确认测量是否正确，如果正确，选 择“距离=ok”，如果“距离太大”应检查基本设置是否正确， 如果“距
4、离太小”则可以通过干扰抑制解决。如果要规定抑 制区域则选择“手动”。n b抑制范围(052)确定并输人抑制距离。n 抑制距离=被测液面与探头端面距离-05m。n c开始抑制(053)选择：off-不抑制；on-抑制开始。回 波抑制后，任何接近探头的干扰波将被抑制。n d抑制后显示探头端面到液体表面的距离以及通过液 位测量值检查这些值所对应的实际液位和实际距离，将会 出现下列情况：n 距离正确液位正确基本标定结束。n 距离不正确液位不正确必须完成干扰回波的 抑制返回功能。n 距离正确液位不正确检查功能中的设定值。n 干扰回波抑制后基本标定结束，仪表自动地跳回到功 能组选择菜单。n325 回波曲线
5、检查：基本标定后应使用回波曲线评估 测量信号的质量。检查如下n内容：n a曲线设定(0E1)选择：n 回波曲线；n 回波曲线及FAC回波评估线：n 回波曲线及干扰波的抑制。n b记录曲线(OE2)选择：n 单独的回波曲线；n 回波曲线循环更新。n 几秒钟后显示面板会显示回波曲线并从中可获得下列信 息，参见图2-4-5所示。nc检查下列条件是否满足：n 测量范围底部的回波质量至少应为10dB；n 在液位信号的前面几乎不应有干扰回波；n 如果干扰回波不可避免其必须低于抑制曲线。n4 使用与维护n41 电源必须与铭牌上数据一致，在接线前应切断电源。n42 不可安装于罐顶的中心位置，传感器应安装在距罐
6、壁 为罐直径的1/6距离处；传感器探头必须垂直于物料表面。n43 不可把传感器安装于进料口的上方。n44 使用防护罩以防直接的日照或雨淋。n45 在信号波束角内应避免安装任何装置，如限位开关、 温度传感器等；需要注意的是对称装置如加热线圈、挡板等 均有可能干扰测量。n46 在一个罐内不能安装两个超声波探头，因为两个信号 会互相干扰。n47 如要安装在干扰严重的复杂环境，可加装导波管。n48 安装在有粉尘、污染严重的场合，探头天线要定期清 理。n5 安装注意事项n51 测量液位的场合，宜垂直向下检测安装。n52 测量料位的场合，超声波波速宜指向料仓底部的出 料口。n53 超声波的波束中心距容器壁
7、的距离应大于由束射角 、测量范围计算出来的最低液(料)位处的波束半径。n54 超声波的波束途径应避开搅拌器及容器进料流束的 喷射范围。n55 超声波的波束途径应避开搅拌器、加热器及其他障 碍物。n56 超声波或微波液(料)位计的安装，还应符合制造厂的 要求。测量时注意事项n对于密封容器内的挥发液体的液位测量应注意两点n1、容器内气体声速可能与空气中的声速不同，如液位 计不能对声速进行修正，则会出现较大误差。n2、挥发性的液体会在超声波液位计探头表面凝结，阻 挡声波的收发，要求液位计具有可变功率控制功能。n对于液面剧烈波动的液体在选用超声波液位计有三种 方法。n1、选用具有自动功率控制功能的超声
8、波液位计。n2、选用更大量程的超声波液位计。n3、在液体中加沉井。测量沉井内的液位。n两线制超声波液位计和三线制超声波液位计的区别。n1、两线制超声波液位计其供电（DC24V)与信号输出（ DC 4-20MA)公用一个回路，为标准的变送器形式，不足 之处是发射功率弱，不适合液面有较大波动的液位测量， 当液位有较大挥发时，测量效果有时不理想。n2、三线制超声波液位计实际上是四线制，其供电24VDC 与信号输出4-20MADC各使用两条线，当它们负端与地相 连时，通常使用三条线即可。其优势是发射功率较大，使 用于各种条件的液位和料位进行测量，效果较好。光纤液位计n 概述n 光纤液位检测仪采用先进的
9、光纤传输技术，实现了无电 检测、光纤传输信号、本质安全。适用于原油、成品油、 液化石油气和其他液态介质的液位监测。可对石油、化工 等工业部门及附属设施的各种容器中的液位进行高精度的 连续自动测量。利用微电脑嵌入技术，使该类检测仪具有 液位自动测量及液位超高自动报警等功能 n光纤液位计工作原理n 利用力平衡原理实现液位的检测，当被测介质液面变化 时，测量浮子上下移动，测量钢丝带动光纤传感器内光码 盘转动，同时光纤传感器内两组光学探头输出两组光脉冲 信号，经光缆传输到光电转换器，光电转换器将该两组带 有液位变化信息的光脉冲信号转变为电脉冲信号，并进行 放大整形，传给二次表，经二次表判向计数后，显示
10、出储 罐内液位值，同时输出信号给计算机，实现罐区液位自动 监测。n 系统由测量单元(包括浮盘、钢丝、重锤、导向轮、绳轮 、磁力耦合器等机械部分)、n 光纤传感器、光电转换器、光缆、电源、智能二次表或 计算机等组成。如图所示。n 系统工作原理简图n l-浮球；n2-测量钢丝绳；n3-重锤：n4-重锤钢丝绳；n5-光纤传感器；n6-光缆n 安装n YYL-XF20B系列光纤液位计系统由测量单元 、光纤 传感器、光缆、光电转换器、电源、智能二次表或计算 机等组成。n 根据被测介质、测量范围、储罐类型等选择相应的光 纤液位计，并按照生产厂家说明书中安装结构示意图进 行安装。n41 安装注意事项n411
11、 安装点应远离进油口。n412 连接浮球的钢丝绳保护管和连接重锤的钢丝绳 保护管要确保垂直，水平保护管平直且长短合适。n413 浮球导轨要平行且拉直。罐底锚点与罐顶张紧 器中心线在同一直线上，滑轮转动灵活。n414 钢丝绳在绳轮上盘绕要有顺序，不能出现打折 、缠绕现象。n5 校验n51 在进行参数设置(修改)操作时，应仔细阅读厂家提供 的使用说明，严格按照操作流程图操作。n52 一般光纤液位计的校验只需设置液位初值(当前液位 值)。为保证仪表的检测精度，液位初值的设置要求十分准 确。当液面静止时，通过几次人工检尺，求出平均值，将 该平均值作为液位初值，对仪表进行液位初值设置，使显 示值与之对应
12、。n53 参数设置要求：下限 上限 极限。n6 维护和保养n61 定期(一般每一个月)进行人工检尺，对仪表精度进 行校验。若二者偏差超出仪表的误差范围，则需重新设定 液位初值。n62 定期(一般每六个月)检查传感器。打开铭牌盖，检 查绳轮及导向滑轮转动是否灵活，检查完毕后应及时恢复 到使用状态。7 常见故障与处理序号 故障现象 故障原因 处理方法l 仪表无显示 无电源仪表电源线松脱仪表电源保险丝坏仪表内部电源故障检修交流供电线路紧固仪表电源线更换仪表电源保险丝请厂家维修2 仪表不跟踪 液 位变化传感器和光电转换 箱故 障信号线松脱跟踪电池故障记忆电 池故障初值设定开关1未拨 至“OFF”检修传
13、感器及光电转换 箱紧固信号线检修、更换跟踪电池检修、更换记忆电 池将初值设定开关1拨 至“OFF”序号 故障现象 故障原因 处理方法3 仪表示值与实 际液位不对应传感器与光电转换 箱 故障信号线松脱跟踪电池故障记忆电 池故障检修传感器及光电转 换箱紧固信号线检修、更换跟踪电池检修、更换记忆电 池4 报警错误 报警限值整定错误 按“低限d 高限 H 超高L”重新整定5 通讯不正常 通讯线松脱通讯线未与主仪表相连通讯收、发信号线颠倒通讯口与通讯程序不 对应紧固通讯线将通讯线与主仪表相 连将通讯收、发信号线 对调更换通讯口或修改通讯 程序雷达液位计n1 概述n 雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被
14、探测容器的 液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发 射波和回波的时差，从而计算出液面高度。雷达液位计可 用于易燃、易爆、强腐蚀等介质的液位测量，特别适用于 大型立罐和球罐等。一般分为工业测量级和计量级。n以E+H雷达液位计为例说明 n2 技术特点n E+H雷达液位计采用24GHz的频率和先进的电子线路 ，天线很小，其雷达波的射角也非常窄。体积小重量轻 的天线简化了安装过程。同时很窄的雷达波射角减少了 由容器内部障碍产生的回波，像搅拌器、热交换器、进 料口、挡板、热电阻套管、伴热蒸汽管和其他障碍物。 非常窄的雷达波的射角也提高了安装的灵活性，因为雷 达可安装在原有的距罐壁很近的法兰上
15、。APEX雷达液位 计测量距离可达17m。n E+H雷达液计的基本输出为420mA DC模拟信号 其上叠加了HART数字信号。E+H也接受一路RTD(热电 阻)信号。应用HART手操器，可将输出信号组态为显示 液位或标准体积。n3 主要技术指标n3.1 测量介质：液体，悬浊液和浆液。n3.2 测量范围：0.517m。n3.3 供电：2线制操作，1836V DC(或90250V AC 50Hz)，功耗9W。n3.4 输出信号：420mA DC(叠加了HART数字信号) 。 n3.5 电子部分外壳温度范围操作温度为：-4070：n 带一体化表头的操作温度为-2055。n3.6 工作压力：06.8MPa。n3.7 工作湿度范围：5100(外壳拧紧条件下)。n3.8 防爆等级：本安型ibCTl6。n4 校验n 可通过计算机、二次表或HART手操器进行调试。调试 时应检查罐高、静空、量程等参数是否设定正确。n4.1 待测液体液位在零位时，调整仪表零位，使其输出信号 为4mA。n4.2 罐内充入待测液体，液
