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1、液位測(cè)量的故障及原因分析
(1) 超聲波液位計(jì)測(cè)量 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表為一臺(tái)超聲波液位計(jì)， 輸出4 ～20mA 電流信號(hào)遠(yuǎn)傳到控制室數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器上進(jìn)行顯示和計(jì)算， 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器輸出4 ～20mA 電流信號(hào)控制氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度， 實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)控制。 超聲波液位計(jì)測(cè)量原理是測(cè)量探頭向被測(cè)物體發(fā)射一束超聲波脈沖， 聲波被物體表面反射， 部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 從超聲波發(fā)射到被重新接收， 其時(shí)間與探頭至被測(cè)物體的距離成正比。
故障原因分析 ： 水池內(nèi)的除鹽水溫度一般在20℃左右， 當(dāng)水池內(nèi)溫度與外界的環(huán)境溫度( 北方) 形成溫差時(shí)， 則會(huì)在超聲波液位計(jì)探頭表面凝結(jié)成一層水汽， 超聲波液位計(jì)探頭無(wú)法準(zhǔn)確接收到液面反射回的脈沖信號(hào)， 或停止在某一值保持不變，同時(shí)輸出的4 ～20mA 電流信號(hào)就不正確， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成水池跑水或水池被抽干， 需要儀表維護(hù)人員經(jīng)常擦拭探頭表面， 維護(hù)量較大。
(2) 氣吹法測(cè)量 一臺(tái)智能差壓變送器( 包括一個(gè)過(guò)濾器減壓閥、 一個(gè)節(jié)流原件)、 一臺(tái)數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器， 一臺(tái)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥， 組成一個(gè)簡(jiǎn)單的控制回路。 氣吹法測(cè)量， 即儀表風(fēng)經(jīng)過(guò)節(jié)流元件， 再經(jīng)過(guò)濾減壓閥輸出一定的氣源壓力， 進(jìn)入差壓變送器正壓室， 在通過(guò)引壓管由正壓室到達(dá)水池底部。 當(dāng)液位zui低時(shí)， 氣泡吹出沒(méi)有阻力， 背壓為零， 差壓變送器指示為零 ； 當(dāng)液位增高時(shí)， 氣泡吹出要克服液柱的靜壓力， 背壓增加， 差壓變送器指示增大。
故障原因分析 ： 在測(cè)量中差壓變送器的正壓室要接入儀表風(fēng)， 該處的儀表風(fēng)在生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)處于壓縮空氣管網(wǎng)末端， 容易堆積水分和雜質(zhì)等， 隨著天氣的變冷， 使用時(shí)在減壓閥背壓膜片或恒節(jié)流孔處造成結(jié)冰、 堵塞， 導(dǎo)致差壓變送器無(wú)法正常輸出4 ～20mA 電流信號(hào)， 同樣會(huì)造成水池跑水或水池抽干。 這種測(cè)量方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 價(jià)廉、 精度低， 同時(shí)維護(hù)量較大， 只要儀表風(fēng)壓力發(fā)生變化如泄露、 憋壓、 堵塞、 結(jié)冰等都能造成液位測(cè)量值出現(xiàn)誤差。
(3) 浮球液位計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表為一臺(tái)浮球液位計(jì)， 浮球液位計(jì)是以磁浮球?yàn)闇y(cè)量元件， 通過(guò)磁耦合作用， 使傳感器內(nèi)電阻成線性變化， 由智能轉(zhuǎn)換器將電阻變化轉(zhuǎn)換成4 ～20mA 標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。 浮球式液位計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì): 浮球式液位計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 調(diào)試方便， 可靠性好， 精度高等特點(diǎn)。
故障原因分析 ： 由于設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)容器內(nèi)的除鹽水是流動(dòng)的， 在圓形容器內(nèi)會(huì)形成一個(gè)很大的漩渦， 浮球在容器內(nèi)受到水流的作用力， 浮球連桿容易折斷或浮球轉(zhuǎn)為死角， 導(dǎo)致測(cè)量設(shè)備容易損壞而且檢修維護(hù)量較大。
(4) 二次儀表調(diào)節(jié)器 以上三種方法都是采用一臺(tái)測(cè)量?jī)x表、 一臺(tái)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、 一臺(tái)數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器組成一個(gè)控制回路。
故障原因分析 ： 由于對(duì)相關(guān)儀表檢定校驗(yàn)手段的不足， 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器常年無(wú)法校驗(yàn)比對(duì)， 存在很大的誤差， 造成整個(gè)控制回路將誤差連續(xù)的放大。
水池液位無(wú)法達(dá)到自動(dòng)控制的關(guān)鍵問(wèn)題 ：
①現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表故障率比較高 ； ②數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器存在比較大的誤差， 對(duì)液位調(diào)節(jié)回路正常控制存在很大的隱患。
2、處理措施
(1) 毛細(xì)管遠(yuǎn)傳法蘭式壓力變送器 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表選用毛細(xì)管遠(yuǎn)傳法蘭式壓力變送器， 安裝時(shí)將檢測(cè)用的法蘭式膜盒部分固定放置在水池底部， 轉(zhuǎn)換部分即表頭安裝在水池頂部， 變送器將檢測(cè)到底部壓力以4 ～20mA 電流信號(hào)輸出， 傳送到調(diào)節(jié)儀表進(jìn)而控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。 在每年對(duì)變送器進(jìn)行檢定校驗(yàn)時(shí)， 將變送器和膜盒法蘭取出， 對(duì)膜盒清潔維護(hù)， 該表測(cè)量原理簡(jiǎn)單， 精度高、 安裝方便， 維護(hù)量低， 是一種簡(jiǎn)單的測(cè)量方法。
(2) 調(diào)節(jié)顯示 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器由于無(wú)法保證控制精度，改成由PLC 系統(tǒng)控制， 即利用原有的AI、 AO 輸入輸出模塊上的剩余通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、 計(jì)算， 并在DCS 上顯示液位。 并且在PLC 程序中根據(jù)工藝要求設(shè)定液位報(bào)警的上、 下限值， 提示操作人員大水池液位的運(yùn)行情況。
3 改進(jìn)后的效果評(píng)估
(1) 測(cè)量設(shè)備 穩(wěn)定性好、 安裝方便、 故障率低、 精度高， 和一般智能壓力變送器故障處理方法一致， 由于變送器的膜盒直接接觸介質(zhì)， 省去了儀表風(fēng)和環(huán)境溫度的束縛， 便于儀表人員的維護(hù)和檢修， 進(jìn)而減少設(shè)備故障頻率和設(shè)備的檢維修費(fèi)用。
(2) 西門(mén)子PLC 系統(tǒng)使用方便， 穩(wěn)定性高， 精度高， 維護(hù)量低， 維護(hù)人員熟悉。
(3) 儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 操作方便， 減少工藝操作人員和儀表維護(hù)人員的工作強(qiáng)度， 降低工藝的操作率。
(4) 由于加入了液位的上、 下限報(bào)警， 提高了工藝安全生產(chǎn)的可靠性。
(5) 減少儀表設(shè)備引起的故障率， 減少由于儀表測(cè)量問(wèn)題造成的水池跑水或水池抽干次數(shù)， 降低了除鹽水單耗。