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技術(shù)文章
浮球液位變送器的故障檢查判斷及解決意見(jiàn)
閱讀次數：524 發(fā)布時(shí)間：2019/9/6 11:02:52
浮球液位變送器的故障檢查判斷及解決意見(jiàn)
本文是儀表維修工值得收藏的干貨技術(shù)文章，結合浮球液位計也叫浮球液位變送器工作原理和結構，分析常見(jiàn)磁浮球液位計（變送器）故障原因，并結合實(shí)例分享磁浮球液位計（變送器）故障檢查處理思路和方法，
本文是儀表維修工值得收藏的干貨技術(shù)文章，結合浮球液位計也叫浮球液位變送器工作原理和結構，分析常見(jiàn)磁浮球液位計（變送器）故障原因，并結合實(shí)例分享磁浮球液位計（變送器）故障檢查處理思路和方法，
磁浮球液位計（變送器）的工作原理及結構
磁浮球液位計（變送器）也是根據浮力原理和磁性耦合作用工作的，有側面安裝磁浮球液位計（變送器），頂部安裝，底部安裝磁浮球液位計（變送器）三種結構，其既可測液位也可測量界面。
當被測容器中的液位升降時(shí)，磁浮子也隨之升降，浮子內磁鋼的磁力線(xiàn)穿過(guò)測量導管，通過(guò)磁耦合控制干簧管的通斷，以改變與干簧管相連的電阻組件的電阻值。傳感變送原理如圖1所示，其采用分壓電路對液位進(jìn)行測量，產(chǎn)生的電壓與液位成正比關(guān)系，變送器進(jìn)行的是V/I變換工作，最終磁浮球液位計（變送器）以二線(xiàn)制4-20mA或三線(xiàn)制4-20mA輸出液位測量信號。
圖1 磁浮球液位計（變送器）傳感變送原理圖
磁浮球液位計（變送器）故障檢查判斷及處理
1、磁浮球液位計（變送器）的檢查及處理
側裝式磁浮球液位計（變送器）的測量筒體內如有固體雜質(zhì)和磁性雜質(zhì)進(jìn)入；頂部安裝或底部安裝的磁浮球液位計（變送器），如果有雜質(zhì)和磁性雜質(zhì)附在浮子及導向管間，都會(huì )對浮子造成卡阻及浮力減弱等現象。對側裝式的可通過(guò)排污，沖洗來(lái)解決。其他安裝形式的只有空罐時(shí)拆卸檢查處理。
當液位顯示不準，液位有跳躍性變化，液位顯示曲線(xiàn)畫(huà)直線(xiàn)等現象，大多是磁浮子臟污造成的，也是磁浮球液位計（變送器）使用中最常見(jiàn)，最易引發(fā)故障的因素。磁浮子內裝有磁鋼，被測介質(zhì)含有雜質(zhì)，磁鋼會(huì )將雜質(zhì)吸附在浮子表面，使用時(shí)間越長(cháng)越聚越多，極易造成浮子質(zhì)量增加產(chǎn)生沉沒(méi)失去檢測作用，即使臟污雜質(zhì)的附著(zhù)不會(huì )造成浮子沉沒(méi)，但附著(zhù)物在浮子表面會(huì )使浮子在測量簡(jiǎn)中的上下活動(dòng)受限，出現卡阻，卡死現象，測量筒內壁附著(zhù)雜質(zhì)，更是阻礙了浮子的上下浮動(dòng)，使液位變化出現跳變或者卡死不動(dòng)的故障。
浮子卡只有拆卸液位計下方的法蘭，取出浮子進(jìn)行清洗。在測量堿液、酸液、酸性氣液、瓦斯氣及各種腐蝕性的介質(zhì)時(shí)，要嚴格遵守操作規程，防止維修過(guò)程中，腐蝕性介質(zhì)、有毒有害介質(zhì)對人體造成危害。
2、磁浮球液位計（變送器）傳感器的檢查及處理
磁性浮子液位計傳感變送原理如圖1所示。傳感器由干簧管及電阻組件構成。傳感器接線(xiàn)方式有：a、兩線(xiàn)方式，國產(chǎn)的大多為此類(lèi)接線(xiàn)；b、三線(xiàn)方式，如柯普樂(lè )浮子液位變送器。干簧管與電阻組件排列很緊密，檢查故障時(shí)，可將其等效為一個(gè)線(xiàn)性電位器Rp；按圖1對檢查方法作一介紹。
浮子移動(dòng)正常，可測量電阻組件的電阻值，浮子向上移動(dòng)電阻值應增大，浮子向下移動(dòng)電阻值應減小，浮子在0%附近，電阻值應很小或接近0Ω；浮子在100%附近，電阻值很大或接近最大。產(chǎn)品不同電阻值也不相同，在變送器上有標注，沒(méi)有標注的，可測量最大電阻值以備日后維修參考。
電阻組件或連接線(xiàn)路出現接觸不良、短路、斷路等故障，或受到電磁場(chǎng)的干擾，會(huì )導致標稱(chēng)電阻值的變化，出現液位顯示不正確的故障。
可用萬(wàn)用表測量電阻值判斷故障。以液位測量范圍為2000mm，分辨率為10mm，最大電阻值為2kΩ的產(chǎn)品為例。當浮子在0%位置，其電阻值應該為0，浮子向上移動(dòng)，電阻應該為100/10mm逐級遞增變化，滿(mǎn)度時(shí)的輸出電阻值為2kΩ。輸出電阻變化時(shí)，變送器的輸出電流也應隨著(zhù)變化，否則變送器有問(wèn)題。
3、磁浮球液位計（變送器）變送器故障的檢查及處理
有的磁浮球液位計（變送器）帶有一個(gè)校正器，其實(shí)就是一個(gè)永久磁鋼，可用來(lái)檢查傳感器及變送器。將校正器置于0%，變送器的輸出電流應為4mA，將校正器置于100%，變送器的輸出電流應為20mA，說(shuō)明儀表工作正常。否則可對零點(diǎn)和量程電位器進(jìn)行調整。
觀(guān)察變送器的輸出電流來(lái)判斷故障，如柯普樂(lè )浮球液位變送器，當傳感器與變送器的接線(xiàn)有開(kāi)路故障時(shí)，變送器的輸出電流變化見(jiàn)表1，表中線(xiàn)號可參考圖1的標示。
表1 磁浮球液位計（變送器）的傳感器有開(kāi)路故障時(shí)與變送器輸出電流的關(guān)系
1號接線(xiàn)開(kāi)路 約20mA
2號接線(xiàn)開(kāi)路 約25mA
3號接線(xiàn)開(kāi)路 ≤4mA
1和3號接線(xiàn)同時(shí)開(kāi)路 約25mA
智能變送器具有傳感器自診斷功能，當標稱(chēng)阻值測得后，一旦檢測到阻值變化超過(guò)了預設的百分率，就會(huì )輸出報警信號，通常報警信號時(shí)的電流輸出可設定為3.8mA或22mA，以便與最低和最高液位區別開(kāi)。
4、磁浮球液位計（變送器）變送器輸出信號波動(dòng)
磁浮球液位計（變送器）變送器輸出信號產(chǎn)生波動(dòng)，先檢查信號線(xiàn)路是否有氧化腐蝕、松動(dòng)導致的接觸不良。檢查沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，應考慮是否有干擾，可檢查電纜屏蔽層是否可靠接地，接地電阻值是否符合要求，變送器附近是否有新的大功率用電設備投用，如果干擾難于完全消除，可試用信號隔離器來(lái)解決。
儀表維修工在維修磁浮球液位計（變送器）過(guò)程中難免需要更換全新的產(chǎn)品，儀表工需要提供以下信息才能采購到核實(shí)產(chǎn)品：
◆ 磁浮球液位計（變送器）型號：具體的型號可以在http://www.cnnuclear.cn查到
◆ 介質(zhì)溫度：測量液位最低、最高溫度時(shí)多少
◆ 介質(zhì)密度：如果不知道密度，可以告訴介質(zhì)的名稱(chēng)，混合液體要知道由哪幾種液體組成
◆ 介質(zhì)成分及腐蝕性：介質(zhì)腐蝕性關(guān)系到是否選用防腐性磁浮球液位計（變送器）
◆ 工作壓力：最高壓力是多少
◆ 測量范圍：也可以稱(chēng)為公稱(chēng)長(cháng)度，
◆ 法蘭標準及材質(zhì)：法蘭的公稱(chēng)通徑、公稱(chēng)壓力、法蘭材質(zhì)
◆ 觸液材質(zhì)：如大家不知道該用哪種材質(zhì)比較適合現場(chǎng)工況，可以向昌暉儀表工程師咨詢(xún)
◆ 特殊要求：請在訂貨時(shí)詳細注明：比如是否帶保溫夾套等
磁浮球液位計（變送器）也是根據浮力原理和磁性耦合作用工作的，有側面安裝磁浮球液位計（變送器），頂部安裝，底部安裝磁浮球液位計（變送器）三種結構，其既可測液位也可測量界面。
當被測容器中的液位升降時(shí)，磁浮子也隨之升降，浮子內磁鋼的磁力線(xiàn)穿過(guò)測量導管，通過(guò)磁耦合控制干簧管的通斷，以改變與干簧管相連的電阻組件的電阻值。傳感變送原理如圖1所示，其采用分壓電路對液位進(jìn)行測量，產(chǎn)生的電壓與液位成正比關(guān)系，變送器進(jìn)行的是V/I變換工作，最終磁浮球液位計（變送器）以二線(xiàn)制4-20mA或三線(xiàn)制4-20mA輸出液位測量信號。
圖1 磁浮球液位計（變送器）傳感變送原理圖
磁浮球液位計（變送器）故障檢查判斷及處理
1、磁浮球液位計（變送器）的檢查及處理
側裝式磁浮球液位計（變送器）的測量筒體內如有固體雜質(zhì)和磁性雜質(zhì)進(jìn)入；頂部安裝或底部安裝的磁浮球液位計（變送器），如果有雜質(zhì)和磁性雜質(zhì)附在浮子及導向管間，都會(huì )對浮子造成卡阻及浮力減弱等現象。對側裝式的可通過(guò)排污，沖洗來(lái)解決。其他安裝形式的只有空罐時(shí)拆卸檢查處理。
當液位顯示不準，液位有跳躍性變化，液位顯示曲線(xiàn)畫(huà)直線(xiàn)等現象，大多是磁浮子臟污造成的，也是磁浮球液位計（變送器）使用中最常見(jiàn)，最易引發(fā)故障的因素。磁浮子內裝有磁鋼，被測介質(zhì)含有雜質(zhì)，磁鋼會(huì )將雜質(zhì)吸附在浮子表面，使用時(shí)間越長(cháng)越聚越多，極易造成浮子質(zhì)量增加產(chǎn)生沉沒(méi)失去檢測作用，即使臟污雜質(zhì)的附著(zhù)不會(huì )造成浮子沉沒(méi)，但附著(zhù)物在浮子表面會(huì )使浮子在測量簡(jiǎn)中的上下活動(dòng)受限，出現卡阻，卡死現象，測量筒內壁附著(zhù)雜質(zhì)，更是阻礙了浮子的上下浮動(dòng)，使液位變化出現跳變或者卡死不動(dòng)的故障。
浮子卡只有拆卸液位計下方的法蘭，取出浮子進(jìn)行清洗。在測量堿液、酸液、酸性氣液、瓦斯氣及各種腐蝕性的介質(zhì)時(shí)，要嚴格遵守操作規程，防止維修過(guò)程中，腐蝕性介質(zhì)、有毒有害介質(zhì)對人體造成危害。
2、磁浮球液位計（變送器）傳感器的檢查及處理
磁性浮子液位計傳感變送原理如圖1所示。傳感器由干簧管及電阻組件構成。傳感器接線(xiàn)方式有：a、兩線(xiàn)方式，國產(chǎn)的大多為此類(lèi)接線(xiàn)；b、三線(xiàn)方式，如柯普樂(lè )浮子液位變送器。干簧管與電阻組件排列很緊密，檢查故障時(shí)，可將其等效為一個(gè)線(xiàn)性電位器Rp；按圖1對檢查方法作一介紹。
浮子移動(dòng)正常，可測量電阻組件的電阻值，浮子向上移動(dòng)電阻值應增大，浮子向下移動(dòng)電阻值應減小，浮子在0%附近，電阻值應很小或接近0Ω；浮子在100%附近，電阻值很大或接近最大。產(chǎn)品不同電阻值也不相同，在變送器上有標注，沒(méi)有標注的，可測量最大電阻值以備日后維修參考。
電阻組件或連接線(xiàn)路出現接觸不良、短路、斷路等故障，或受到電磁場(chǎng)的干擾，會(huì )導致標稱(chēng)電阻值的變化，出現液位顯示不正確的故障。
可用萬(wàn)用表測量電阻值判斷故障。以液位測量范圍為2000mm，分辨率為10mm，最大電阻值為2kΩ的產(chǎn)品為例。當浮子在0%位置，其電阻值應該為0，浮子向上移動(dòng)，電阻應該為100/10mm逐級遞增變化，滿(mǎn)度時(shí)的輸出電阻值為2kΩ。輸出電阻變化時(shí)，變送器的輸出電流也應隨著(zhù)變化，否則變送器有問(wèn)題。
3、磁浮球液位計（變送器）變送器故障的檢查及處理
有的磁浮球液位計（變送器）帶有一個(gè)校正器，其實(shí)就是一個(gè)永久磁鋼，可用來(lái)檢查傳感器及變送器。將校正器置于0%，變送器的輸出電流應為4mA，將校正器置于100%，變送器的輸出電流應為20mA，說(shuō)明儀表工作正常。否則可對零點(diǎn)和量程電位器進(jìn)行調整。
觀(guān)察變送器的輸出電流來(lái)判斷故障，如柯普樂(lè )浮球液位變送器，當傳感器與變送器的接線(xiàn)有開(kāi)路故障時(shí)，變送器的輸出電流變化見(jiàn)表1，表中線(xiàn)號可參考圖1的標示。
表1 磁浮球液位計（變送器）的傳感器有開(kāi)路故障時(shí)與變送器輸出電流的關(guān)系
故障發(fā)生部位 變送器的輸出電流
1號接線(xiàn)開(kāi)路 約20mA
2號接線(xiàn)開(kāi)路 約25mA
3號接線(xiàn)開(kāi)路 ≤4mA
1和3號接線(xiàn)同時(shí)開(kāi)路 約25mA
智能變送器具有傳感器自診斷功能，當標稱(chēng)阻值測得后，一旦檢測到阻值變化超過(guò)了預設的百分率，就會(huì )輸出報警信號，通常報警信號時(shí)的電流輸出可設定為3.8mA或22mA，以便與最低和最高液位區別開(kāi)。
4、磁浮球液位計（變送器）變送器輸出信號波動(dòng)
磁浮球液位計（變送器）變送器輸出信號產(chǎn)生波動(dòng)，先檢查信號線(xiàn)路是否有氧化腐蝕、松動(dòng)導致的接觸不良。檢查沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，應考慮是否有干擾，可檢查電纜屏蔽層是否可靠接地，接地電阻值是否符合要求，變送器附近是否有新的大功率用電設備投用，如果干擾難于完全消除，可試用信號隔離器來(lái)解決。
儀表維修工在維修磁浮球液位計（變送器）過(guò)程中難免需要更換全新的產(chǎn)品，儀表工需要提供以下信息才能采購到核實(shí)產(chǎn)品：
◆ 磁浮球液位計（變送器）型號：具體的型號可以在http://www.cnnuclear.cn查到
◆ 介質(zhì)溫度：測量液位最低、最高溫度時(shí)多少
◆ 介質(zhì)密度：如果不知道密度，可以告訴介質(zhì)的名稱(chēng)，混合液體要知道由哪幾種液體組成
◆ 介質(zhì)成分及腐蝕性：介質(zhì)腐蝕性關(guān)系到是否選用防腐性磁浮球液位計（變送器）
◆ 工作壓力：最高壓力是多少
◆ 測量范圍：也可以稱(chēng)為公稱(chēng)長(cháng)度，
◆ 法蘭標準及材質(zhì)：法蘭的公稱(chēng)通徑、公稱(chēng)壓力、法蘭材質(zhì)
◆ 觸液材質(zhì)：如大家不知道該用哪種材質(zhì)比較適合現場(chǎng)工況，可以向昌暉儀表工程師咨詢(xún)
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