磁性浮球液位計(jì)（變送器）的工作原理及故障的判斷與維修

磁浮球液位計(jì)（變送器）的工作原理及結(jié)構(gòu)
磁浮球液位計(jì)（變送器）也是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用工作的，有側(cè)面安裝磁浮球液位計(jì)（變送器），頂部安裝，底部安裝磁浮球液位計(jì)（變送器）三種結(jié)構(gòu)，其既可測(cè)液位也可測(cè)量界面。
當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，磁浮子也隨之升降，浮子內(nèi)磁鋼的磁力線穿過測(cè)量導(dǎo)管，通過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(duì)液位進(jìn)行測(cè)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，zui終磁浮球液位計(jì)（變送器）以二線制4-20mA或三線制4-20mA輸出液位測(cè)量信號(hào)。

圖1     磁浮球液位計(jì)（變送器）傳感變送原理圖

磁浮球液位計(jì)（變送器）故障檢查判斷及處理
1、磁浮球液位計(jì)（變送器）的檢查及處理
側(cè)裝式磁浮球液位計(jì)（變送器）的測(cè)量筒體內(nèi)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(jì)（變送器），如果有雜質(zhì)和磁性雜質(zhì)附在浮子及導(dǎo)向管間，都會(huì)對(duì)浮子造成卡阻及浮力減弱等現(xiàn)象。對(duì)側(cè)裝式的可通過排污，沖洗來解決。其他安裝形式的只有空罐時(shí)拆卸檢查處理。
當(dāng)液位顯示不準(zhǔn)，液位有跳躍性變化，液位顯示曲線畫直線等現(xiàn)象，大多是磁浮子臟污造成的，也是磁浮球液位計(jì)（變送器）使用中zui常見，zui易引發(fā)故障的因素。磁浮子內(nèi)裝有磁鋼，被測(cè)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(zhǎng)越聚越多，極易造成浮子質(zhì)量增加產(chǎn)生沉沒失去檢測(cè)作用，即使臟污雜質(zhì)的附著不會(huì)造成浮子沉沒，但附著物在浮子表面會(huì)使浮子在測(cè)量簡(jiǎn)中的上下活動(dòng)受限，出現(xiàn)卡阻，卡死現(xiàn)象，測(cè)量筒內(nèi)壁附著雜質(zhì)，更是阻礙了浮子的上下浮動(dòng)，使液位變化出現(xiàn)跳變或者卡死不動(dòng)的故障。
浮子卡只有拆卸液位計(jì)下方的法蘭，取出浮子進(jìn)行清洗。在測(cè)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(yán)格遵守操作規(guī)程，防止維修過程中，腐蝕性介質(zhì)、有毒有害介質(zhì)對(duì)人體造成危害。
2、磁浮球液位計(jì)（變送器）傳感器的檢查及處理
磁性浮子液位計(jì)傳感變送原理如圖1所示。傳感器由干簧管及電阻組件構(gòu)成。傳感器接線方式有：a、兩線方式，國(guó)產(chǎn)的大多為此類接線；b、三線方式，如柯普樂浮子液位變送器。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)線性電位器Rp；按圖1對(duì)檢查方法作一介紹。
浮子移動(dòng)正常，可測(cè)量電阻組件的電阻值，浮子向上移動(dòng)電阻值應(yīng)增大，浮子向下移動(dòng)電阻值應(yīng)減小，浮子在0%附近，電阻值應(yīng)很小或接近0Ω；浮子在****附近，電阻值很大或接近zui大。產(chǎn)品不同電阻值也不相同，在變送器上有標(biāo)注，沒有標(biāo)注的，可測(cè)量zui大電阻值以備日后維修參考。
電阻組件或連接線路出現(xiàn)接觸不良、短路、斷路等故障，或受到電磁場(chǎng)的干擾，會(huì)導(dǎo)致標(biāo)稱電阻值的變化，出現(xiàn)液位顯示不正確的故障。
可用萬用表測(cè)量電阻值判斷故障。以液位測(cè)量范圍為2000mm，分辨率為10mm，zui大電阻值為2kΩ的產(chǎn)品為例。當(dāng)浮子在0%位置，其電阻值應(yīng)該為0，浮子向上移動(dòng)，電阻應(yīng)該為100/10mm逐級(jí)遞增變化，滿度時(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(yīng)隨著變化，否則變送器有問題。
3、磁浮球液位計(jì)（變送器）變送器故障的檢查及處理
有的磁浮球液位計(jì)（變送器）帶有一個(gè)校正器，其實(shí)就是一個(gè)**磁鋼，可用來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(yīng)為4mA，將校正器置于****，變送器的輸出電流應(yīng)為20mA，說明儀表工作正常。否則可對(duì)零點(diǎn)和量程電位器進(jìn)行調(diào)整。
觀察變送器的輸出電流來判斷故障，如柯普樂浮球液位變送器，當(dāng)傳感器與變送器的接線有開路故障時(shí)，變送器的輸出電流變化見表1，表中線號(hào)可參考圖1的標(biāo)示。

表1     磁浮球液位計(jì)（變送器）的傳感器有開路故障時(shí)與變送器輸出電流的關(guān)系

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故障發(fā)生部位                   變送器的輸出電流

 

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1號(hào)接線開路                    約20mA
2號(hào)接線開路                    約25mA
3號(hào)接線開路                    ≤4mA
1和3號(hào)接線同時(shí)開路        約25mA

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智能變送器具有傳感器自診斷功能，當(dāng)標(biāo)稱阻值測(cè)得后，一旦檢測(cè)到阻值變化超過了預(yù)設(shè)的百分率，就會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)，通常報(bào)警信號(hào)時(shí)的電流輸出可設(shè)定為3.8mA或22mA，以便與zui低和zui高液位區(qū)別開。
4、磁浮球液位計(jì)（變送器）變送器輸出信號(hào)波動(dòng)
磁浮球液位計(jì)（變送器）變送器輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)，先檢查信號(hào)線路是否有氧化腐蝕、松動(dòng)導(dǎo)致的接觸不良。檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)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(shè)備投用，如果干擾難于完全消除，可試用信號(hào)隔離器來解決。

儀表維修工在維修磁浮球液位計(jì)（變送器）過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(jì)（變送器）型號(hào)：具體的型號(hào)可以在http://www.zcls.cn/ywyb/fqywj/2020.html查到
◆ 介質(zhì)溫度：測(cè)量液位zui低、zui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，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(jì)（變送器）
◆ 工作壓力：zui高壓力是多少
◆ 測(cè)量范圍：也可以稱為公稱長(zhǎng)度，
◆ 法蘭標(biāo)準(zhǔn)及材質(zhì)：法蘭的公稱通徑、公稱壓力、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(xiàn)場(chǎng)工況，可以向昌暉儀表工程師咨詢
◆ 特殊要求：請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)詳細(xì)注明：比如是否帶保溫夾套等