摘    要：本文介紹了恩拉福 (Enraf) 854系列液位計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、測(cè)量原理, 以及調(diào)試過程, 通過對(duì)濱化集團(tuán)龍口港丙烯球罐上液位計(jì)的使用和維護(hù)經(jīng)驗(yàn), 提出了在安裝和維護(hù)方面的注意事項(xiàng)。

 

　　液位參數(shù)在丙烯球罐的計(jì)量和儲(chǔ)存中占有重要地位, 液位計(jì)的精度的高低決定這貿(mào)易計(jì)量和日常監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的高低。濱化集團(tuán)龍口港分公司的6個(gè)丙烯球罐承擔(dān)著國外進(jìn)口丙烯卸船的貿(mào)易計(jì)量和車輛發(fā)貨的任務(wù), 需要準(zhǔn)確的掌握丙烯的進(jìn)出情況, 合理的調(diào)度和管理。因此需要一種高精度、高可靠性、集多種測(cè)量功能為一體的計(jì)量交接級(jí)的儲(chǔ)罐液位計(jì)。

 

　　恩拉福 (Enraf) 854系列伺服液位計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì), 精度可達(dá)0.4 mm, 可接入溫度計(jì)、HART協(xié)議壓力信號(hào), 用戶可選擇液位模擬信號(hào)輸出、伺服密度測(cè)量等, 可以使用霍尼韋爾恩拉福公司的便攜終端PET, 通過紅外線接口與液位計(jì)連接, 或者利用Ensite組態(tài)調(diào)試軟件, 通過BPM通訊總線很容易地對(duì)854系列伺服液位計(jì)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試和組態(tài)。隨著儲(chǔ)罐測(cè)量技術(shù)的日趨成熟, 霍尼韋爾恩拉福854系列伺服液位計(jì)在液化和輕質(zhì)產(chǎn)品的測(cè)量方面, 已經(jīng)成為全世界的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　1 結(jié)構(gòu)和工作原理

 

　　1.1 結(jié)構(gòu)

 

　　Enraf伺服液位計(jì)由高精度力傳感器、伺服電機(jī)系統(tǒng)、測(cè)量磁鼓、測(cè)量浮子組成, 為接觸型儀表。可劃分為電氣室、磁鼓室、接線室三個(gè)腔室, 三個(gè)腔室互不連通完全隔離。電氣室由電路板 (電源板、功能板、XPU板 (通訊處理板) 、SPU板 (伺服處理板) ) 、伺服電機(jī)和力傳感器組成;磁鼓室由磁鼓、浮子、鋼絲組成;接線室分本安部分和非本安部分, 防止強(qiáng)弱電的干擾。

 

　　1.2 工作原理

 

　　圖1 伺服液位計(jì)

　　圖1 伺服液位計(jì)   下載原圖

 

　　伺服液位計(jì)是基于阿基米德原理測(cè)量液位 (如圖1) 。浮子處于被測(cè)介質(zhì)表面, 浸入液面1~2 mm。對(duì)浮子進(jìn)行受力分析, 浮子重力、鋼絲繩拉力、浮力, 根據(jù)力平衡得出浮子在靜止?fàn)顟B(tài)下拉力=重力-浮力。浮子標(biāo)準(zhǔn)重量DW=223 g, 控制浮子浸入1 mm, F=15 g, 得出拉力為208 g。吊浮子的鋼絲纏繞在磁鼓上, 磁鼓通過磁耦合將拉力傳遞給安裝在磁鼓軸上的馬達(dá)單元, 隨后傳遞給力傳感器。力傳感器將力轉(zhuǎn)變成頻率信號(hào), SPU板根據(jù)頻率信號(hào)控制馬達(dá)帶動(dòng)浮子運(yùn)動(dòng)。力傳感器不斷的檢測(cè)鋼絲繩的拉力是否為208 g, 當(dāng)拉力小于208 g時(shí), 說明液位下降, 力傳感器檢測(cè)到后立即控制伺服電機(jī)以0.05 mm的步幅放下浮子, 直至達(dá)到力平衡狀態(tài), 即檢測(cè)到拉力為208 g。液位下降的同時(shí), 計(jì)數(shù)器記錄了電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù), 自動(dòng)的計(jì)算出位移量, 從而實(shí)現(xiàn)液位的測(cè)量。

 

　　2 安裝使用注意事項(xiàng)

 

　　(1) 液位計(jì)在開箱后需要妥善保管好浮子和磁鼓, 磁鼓和浮子是標(biāo)定過的, 其中磁鼓非常精密極易損傷。另外, 磁鼓和液位計(jì)是配套的, 不能和其他液位計(jì)的磁鼓搞亂, 所以需要在開箱后做好標(biāo)記。***后安裝后應(yīng)保持浮子、磁鼓、鋼絲清潔, 否則影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

 

　　(2) 為了保護(hù)力傳感器, 在運(yùn)輸過程中馬達(dá)是被鎖死的, 安裝好液位計(jì)后, 在投運(yùn)之前, 必須給馬達(dá)解鎖, 使力傳感器能自由運(yùn)動(dòng)。

 

　　(3) 對(duì)于液面波動(dòng)較大的場所應(yīng)安裝穩(wěn)液管。要求穩(wěn)液管安裝必須豎直, 偏心度不能超過3 mm, 且管內(nèi)部必須光滑沒有毛刺, 兩面對(duì)稱開口[1]。

 

　　(4) 在選型前一定要根據(jù)控制室內(nèi)接收信號(hào)裝置選擇是BPM協(xié)議傳輸還是4~20m A傳輸, 防止安裝時(shí)發(fā)生型號(hào)不符的情況發(fā)生。

 

　　(5) 次進(jìn)產(chǎn)品時(shí), 必須要以極小流量進(jìn)產(chǎn)品, 等到罐內(nèi)壓力平衡后再開大閥門, 防止罐內(nèi)壓力打開瞬間吹散鋼絲。

 

　　3 初始化調(diào)試

 

　　新的液位計(jì)送電后會(huì)顯示+027.0000, 這是出廠的設(shè)置。

　　4 故障分析

 

　　4.1 故障命令介紹

 

　　854系列是一種具有自診斷功能的儀表。檢測(cè)到的故障將會(huì)作為狀態(tài)信息會(huì)在PET顯示面板上顯示出來。以下的指令保存了處理板的錯(cuò)誤信息:

 

　　EP XPU板的錯(cuò)誤代碼, 顯示儀表內(nèi)部軟件和通訊方面的錯(cuò)誤。EP=000沒有錯(cuò)誤。

 

　　ES SPU板的錯(cuò)誤代碼, 顯示的是馬達(dá)和浮子移動(dòng)方面的問題。ES=0000無錯(cuò)誤。

 

　　EM功能板溫度錯(cuò)誤代碼, EM=**00無錯(cuò)誤。

 

　　EH功能板壓力錯(cuò)誤代碼, EH=**00無錯(cuò)誤。

 

　　4.2 故障實(shí)例

 

　　1) 罐區(qū)液位計(jì)安裝后經(jīng)常出現(xiàn)液位死機(jī)情況 (不跟隨實(shí)際液位變化) ?

 

　　處理:用手操器對(duì)液位計(jì)進(jìn)行平衡測(cè)試, 發(fā)現(xiàn)BU-BV大于3 g, 很可能為磁鼓處有臟污物質(zhì), 開蓋清理后正常。

 

　　2) 105罐壓力值無法傳輸?shù)诫娔X, 液位和溫度都可以?

 

　　處理:輸入命令EP、ES、均無錯(cuò)誤, EH有錯(cuò)誤代碼, 確認(rèn)功能板問題, 更換后正常。

 

　　3) 105號(hào)罐無法測(cè)量液位, 壓力溫度正常?

 

　　處理:輸入命令ES, 顯示ES=0407, 查找錯(cuò)誤代碼, 提示為馬達(dá)沒有解鎖或力傳感器初始化錯(cuò)誤, 檢查發(fā)現(xiàn)力傳感器

 

　　與馬達(dá)相連的鋼絲斷了。必須更換力傳感器。

 

　　5 結(jié)語

 

　　經(jīng)過近10年的使用, 發(fā)現(xiàn)Enraf 854系列伺服液位計(jì)是一種精度高、穩(wěn)定性好、基本免維護(hù)、性能優(yōu)越的儀表, 比雷達(dá)液位計(jì)、雙法蘭液位計(jì)等其它液位計(jì)有無法比擬的優(yōu)越性。個(gè)人認(rèn)為此系列液位計(jì)非常適合丙烯等輕質(zhì)液體的液位測(cè)量, 值得推廣。