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上海自动化仪表五厂简介

伺服液位计广泛应用于丙烯等轻质液体的液位测量

来源:作者:上海自动化仪表五厂发表时间:2018-04-09 11:25:37

摘要:本文介绍了液位计结构特点、测量原理, 以及调试过程, 通过对滨化集团龙口港丙烯球罐上液位计的使用和维护经验, 提出了在安装和维护方面的注意事项。
 
  液位参数在丙烯球罐的计量和储存中占有重要地位, 液位计的精度的高低决定这贸易计量和日常监测准确性的高低。滨化集团龙口港分公司的6个丙烯球罐承担着国外进口丙烯卸船的贸易计量和车辆发货的任务, 需要准确的掌握丙烯的进出情况, 合理的调度和管理。因此需要一种高精度、高可靠性、集多种测量功能为一体的计量交接级的储罐液位计。
 
  伺服液位计采用模块化设计, 精度可达0.4 mm, 可接入温度计、HART协议压力信号, 用户可选择液位模拟信号输出、伺服密度测量等, 可以使用霍尼韦尔上海自动化仪表五厂公司的便携终端PET, 通过红外线接口与液位计连接, 或者利用Ensite组态调试软件, 通过BPM通讯总线很容易地对854系列伺服液位计进行远程调试和组态。随着储罐测量技术的日趋成熟, 霍尼韦尔伺服液位计在液化和轻质产品的测量方面, 已经成为全世界的行业标准。
 
  1 结构和工作原理
 
  1.1 结构
 
  上海自动化仪表五厂伺服液位计由高精度力传感器、伺服电机系统、测量磁鼓、测量浮子组成, 为接触型仪表。可划分为电气室、磁鼓室、接线室三个腔室, 三个腔室互不连通完全隔离。电气室由电路板 (电源板、功能板、XPU板 (通讯处理板) 、SPU板 (伺服处理板) ) 、伺服电机和力传感器组成;磁鼓室由磁鼓、浮子、钢丝组成;接线室分本安部分和非本安部分, 防止强弱电的干扰。
 
  1.2 工作原理
 
 伺服液位计
 
 
  伺服液位计是基于阿基米德原理测量液位 (如图1) 。浮子处于被测介质表面, 浸入液面1~2 mm。对浮子进行受力分析, 浮子重力、钢丝绳拉力、浮力, 根据力平衡得出浮子在静止状态下拉力=重力-浮力。浮子标准重量DW=223 g, 控制浮子浸入1 mm, F=15 g, 得出拉力为208 g。吊浮子的钢丝缠绕在磁鼓上, 磁鼓通过磁耦合将拉力传递给安装在磁鼓轴上的马达单元, 随后传递给力传感器。力传感器将力转变成频率信号, SPU板根据频率信号控制马达带动浮子运动。力传感器不断的检测钢丝绳的拉力是否为208 g, 当拉力小于208 g时, 说明液位下降, 力传感器检测到后立即控制伺服电机以0.05 mm的步幅放下浮子, 直至达到力平衡状态, 即检测到拉力为208 g。液位下降的同时, 计数器记录了电机的转动步数, 自动的计算出位移量, 从而实现液位的测量。
 
  2 安装使用注意事项
 
  (1) 液位计在开箱后需要妥善保管好浮子和磁鼓, 磁鼓和浮子是标定过的, 其中磁鼓非常精密极易损伤。另外, 磁鼓和液位计是配套的, 不能和其他液位计的磁鼓搞乱, 所以需要在开箱后做好标记。最后安装后应保持浮子、磁鼓、钢丝清洁, 否则影响测量结果的准确性。
 
  (2) 为了保护力传感器, 在运输过程中马达是被锁死的, 安装好液位计后, 在投运之前, 必须给马达解锁, 使力传感器能自由运动。
 
  (3) 对于液面波动较大的场所应安装稳液管。要求稳液管安装必须竖直, 偏心度不能超过3 mm, 且管内部必须光滑没有毛刺, 两面对称开口。
 
  (4) 在选型前一定要根据控制室内接收信号装置选择是BPM协议传输还是4~20m A传输, 防止安装时发生型号不符的情况发生。
 
  (5) 第一次进产品时, 必须要以极小流量进产品, 等到罐内压力平衡后再开大阀门, 防止罐内压力打开瞬间吹散钢丝。
 
  3 初始化调试
 
  新的液位计送电后会显示+027.0000, 这是出厂的设置。
 
 出厂的设置
 
  4 故障分析
 
  4.1 故障命令介绍
 
  854系列是一种具有自诊断功能的仪表。检测到的故障将会作为状态信息会在PET显示面板上显示出来。以下的指令保存了处理板的错误信息:
 
  EP XPU板的错误代码, 显示仪表内部软件和通讯方面的错误。EP=000没有错误。
 
  ES SPU板的错误代码, 显示的是马达和浮子移动方面的问题。ES=0000无错误。
 
  EM功能板温度错误代码, EM=**00无错误。
 
  EH功能板压力错误代码, EH=**00无错误。
 
  4.2 故障实例
 
  1) 罐区液位计安装后经常出现液位死机情况 (不跟随实际液位变化) ?
 
  处理:用手操器对液位计进行平衡测试, 发现BU-BV大于3 g, 很可能为磁鼓处有脏污物质, 开盖清理后正常。
 
  2) 105罐压力值无法传输到电脑, 液位和温度都可以?
 
  处理:输入命令EP、ES、均无错误, EH有错误代码, 确认功能板问题, 更换后正常。
 
  3) 105号罐无法测量液位, 压力温度正常?
 
  处理:输入命令ES, 显示ES=0407, 查找错误代码, 提示为马达没有解锁或力传感器初始化错误, 检查发现力传感器
 
  与马达相连的钢丝断了。必须更换力传感器。
 
  5 结语
 
  经过近10年的使用, 发现伺服液位计是一种精度高、稳定性好、基本免维护、性能优越的仪表, 比雷达液位计、双法兰液位计等其它液位计有无法比拟的优越性。个人认为此系列液位计非常适合丙烯等轻质液体的液位测量, 值得推广。
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