在制水生產(chǎn)中, 液位計是保證濾池反沖洗強度, 幫助生產(chǎn)調(diào)度人員有效地管理生產(chǎn)以及維護(hù)機(jī)泵安全運行的重要計量儀表。南京市上元門水廠近年來使用的三暢電容式液位汁, 效果良好。在此, 本人結(jié)合近幾年來的工作經(jīng)驗, 重點談?wù)勲娙菀何挥嬙诎惭b調(diào)試中遇到的幾個實際問題及解決這些問題的方法。為了便于說明, 先對液位計的測量原理作簡要的介紹。
一、基本測量原理
本儀表主要由電容液位傳感器、轉(zhuǎn)換器和二次儀表三部分組成, 如圖所示。
其中, 電容液位傳感器是選用優(yōu)質(zhì)氟塑料絕緣導(dǎo)線。導(dǎo)線芯線是傳感器的一個電極, 絕緣層是中間介質(zhì), 導(dǎo)線浸入被測液位內(nèi)。此液體就是傳感器的另一個電極。它們共同組成了一個圓柱形可變電容器。由經(jīng)驗公式得知, 電容變化量為:
式中,D 為傳感器( 導(dǎo)線) 外直徑; d 為傳感器( 導(dǎo)線) 內(nèi)直徑; 。e為絕緣介質(zhì)的介電常數(shù); H 為被測液位的高度。
顯然, 當(dāng)傳感器在整個測量范圍內(nèi)粗細(xì)均勻, 即D 和d 保持不變時, △ C 和液位高度H成正比關(guān)系。
值得一提的是, 當(dāng)液位為零位時, 傳感器仍有一定數(shù)值的分布電容Cx0 ( 即#低液位時, 使調(diào)零電容Co=Cxo , 為#低液位時傳感器Cx的初始電容), 其大小與容器直徑、形狀及安裝情況有關(guān)。故電路中用調(diào)零電容Co來平衡Cxo, 以保證測量準(zhǔn)確度。
二、安裝調(diào)試需要注意的問題
三暢電容液位計的穩(wěn)定性與可靠性, 與用戶釣正確安裝、精心調(diào)試維護(hù)等密切相關(guān)。為了確保儀表的正常運行, 應(yīng)著重注意以下幾點:
1.安裝
( l) 確定被測介質(zhì)對傳感器長期工作有無影響。應(yīng)注意, 檢測導(dǎo)電液體的電容傳感器僅適用于電導(dǎo)率不小于10~3 s/ m 的液體, 如自來水、酸和某些鹽類液體。
( 2) 傳感器安裝前, 可先設(shè)置一個液面較平穩(wěn)的區(qū)域, 如放一個直徑適宜的鐵管或水泥管,其高度大于被測液面的高度, 并在管上等距打一些小孔。
( 3) 選用適當(dāng)重量的扁形重錘, 懸吊于傳感器( 導(dǎo)線) 末端, 且綁扎傳感器用的軟線應(yīng)耐腐蝕。
( 4) 當(dāng)容器為金屬容器時, 傳感器的地線須與容器可靠接觸, 當(dāng)容器為非金屬容器時, 可用一金屬塊.將儀表地線焊在上面, 將金屬塊垂直地沉入容器底部。
( 5) 為保證其密封性, 外殼與底座兩個出線螺絲須擰緊。
( 6) 儀表側(cè)面空心螺絲引線為四芯線。在聯(lián)線之前, #好用萬用表判明哪兩根為信號傳輸線, 哪兩根為電源線, 以免誤接。
( 7) 當(dāng)信號傳輸線距離較長, 并采用架空敷設(shè)時, 可用四芯屏蔽電纜, 以防雷電及電磁干擾。另外, 儀表安裝于室外, 應(yīng)采取防風(fēng)、雨, 防曝曬等措施。
2.調(diào)試
由于傳感器工作現(xiàn)場和被測介質(zhì)不同, 初始電容可能在一定范圍內(nèi)變化, 所測的電容量也會有差異. 故儀表現(xiàn)場安裝完畢后, 還需細(xì)心地調(diào)整零位和滿度, 才能將三暢儀表投入正常運行。在調(diào)試中特別要注意以下幾點:
( l) 可在直流信號輸出線上臨時串一個電流表(此時, 數(shù)字顯示儀表仍可串在線路中), 觀察其指示值, 以便預(yù)先判斷一下液位的實際值與未作任何調(diào)整前指示值之間的差值, 正確推算當(dāng)時液位的高度。
( 2) 在容器液位不能任意控制的情況下.可以只調(diào)整調(diào)零電容器。若不能調(diào)至與實際液位相同時. 應(yīng)在電路板上注有C、處換上適當(dāng)?shù)脑颇鸽娙? 再觀察二次儀表( 數(shù)顯表) 的指示值與實際液位的誤差. 反復(fù)調(diào)節(jié)調(diào)零電位器, 直至兩者一致。一般來說, 此種方法能使儀表迅速進(jìn)入測試狀態(tài)。切記, 當(dāng)液位變化不能隨意控制時,#好不動滿位電位器。
( 3) 若容器內(nèi)液位可任意控制時, 則要分步調(diào)節(jié)儀表的零位和滿位, 但需反復(fù)調(diào)節(jié)數(shù)次, 直到實測液位值準(zhǔn)確天五吳。
( 4 ) 調(diào)整完后, 須將調(diào)整元件緊鎖。
綜上所述, 儀表的安裝調(diào)試工作對確保全套儀表的正常運轉(zhuǎn)是十分重要的。
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