小顆粒固體類流體化工應(yīng)用中,壓力變送器和液位計(jì)都有著廣泛的應(yīng)用,在為工業(yè)自動(dòng)化的工藝實(shí)施中,為整個(gè)系統(tǒng)提供這無(wú)比優(yōu)異的保證。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程中各種智能儀表的應(yīng)用起到了很大的作用,其中智能型液位計(jì)就像生產(chǎn)過(guò)程中的眼睛一樣,為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程保駕護(hù)航,提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。
小顆粒固體類流體化工應(yīng)用中,壓力變送器和液位計(jì)都有著廣泛的應(yīng)用,在為工業(yè)自動(dòng)化的工藝實(shí)施中,為整個(gè)系統(tǒng)提供這無(wú)比優(yōu)異的保證。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程中各種智能儀表的應(yīng)用起到了很大的作用,其中智能型液位計(jì)就像生產(chǎn)過(guò)程中的眼睛一樣,為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程保駕護(hù)航,提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。
很多化工廠使用的尿素系中統(tǒng)常規(guī)使用4套SMT3151型壓力變送器來(lái)測(cè)量重要設(shè)備的液位。該液位計(jì)具有性能穩(wěn)定、工作可靠、指示準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),但長(zhǎng)期的使用中或多或少會(huì)出現(xiàn)工藝的不良從,影響了正常的工藝操作。
作為華恒壓力變送器的原廠,就SMT3151型壓力變送器在使用過(guò)程中出現(xiàn)的故障加以分析,并介紹其改進(jìn)方法。
1、基本結(jié)構(gòu)及工作原理。
SMT3151型壓力變送器由電容傳感器(電極)和檢測(cè)電容的測(cè)量線路組成。電極把液位的高低轉(zhuǎn)換為電容量的變化,檢測(cè)出電容的大小,并轉(zhuǎn)換為直流電流信號(hào)輸出,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的連續(xù)測(cè)量、遠(yuǎn)傳指示、記錄或自動(dòng)控制。SMT3151型壓力變送器基本結(jié)構(gòu)
2、原結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)。
原電極采用不銹鋼彈簧片,外涂2 mm搪瓷絕緣層。該結(jié)構(gòu)存在如下缺點(diǎn):
(1)電極外所涂搪瓷絕緣層比較脆,不耐高溫、高壓,經(jīng)不起沖刷。從損壞的3根電極看,絕緣層都有不同程度的劃痕,非常嚴(yán)重的1根有2處絕緣層已被嚴(yán)重破壞。
(2)電極一次性使用,不可修復(fù)。
(3)采用法蘭結(jié)構(gòu)與設(shè)備連接,由于所測(cè)設(shè)備溫度高、溫差較大,使密封墊片過(guò)量壓縮變形,易產(chǎn)生泄漏,需升溫后再次擰緊螺栓才能阻止泄漏。另外,由于長(zhǎng)時(shí)間高溫、高壓的作用,給拆卸檢查帶來(lái)困難。
(4)常規(guī)的采用220 V(AC),電源電壓較高,現(xiàn)場(chǎng)安裝不安全。
(5)輸出的0~20 mA(DC)不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),無(wú)法實(shí)現(xiàn)DCS控制。
3、改進(jìn)措施。
(1)電極采用不銹鋼棒,外面用聚四氟乙烯塑料管作為絕緣。聚四氟乙烯絕緣層損壞后可對(duì)電極重新絕緣,修復(fù)后再使用。
(2)采用內(nèi)、外螺紋連接,容易拆卸。
(3)采用回彈能力較好的密封墊片(膨脹石墨金屬纏繞墊),保證密封效果。
(4)將220 V(AC)改為24 V(AC),便于現(xiàn)場(chǎng)安裝,消除危險(xiǎn)。
(5)改為4~20 mA(DC)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出,在DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
4、電極改進(jìn)。
將長(zhǎng)600 mm不銹鋼電極棒用聚四氟乙烯絕緣管套上,利用酒精噴燈對(duì)電極棒進(jìn)行熱塑絕緣,電極與外螺紋連接處用耐高壓、耐高溫的石墨填料進(jìn)行密封。制成后的電極在一個(gè)密閉容器內(nèi)經(jīng)9.81 MPa耐壓試驗(yàn)24 h,沒(méi)有泄漏才可使用。
5、調(diào)校。
校驗(yàn)是在上實(shí)現(xiàn)的,設(shè)定簡(jiǎn)單、可靠、準(zhǔn)確和迅速。用一個(gè)空的容器設(shè)定零點(diǎn),用滿容器設(shè)定范圍,零點(diǎn)校驗(yàn)和量程校驗(yàn)互不影響。
6、安裝注意事項(xiàng):
SMT3151型壓力變送器是利用電容量的變化來(lái)測(cè)量容器內(nèi)介質(zhì)物位的測(cè)量?jī)x器,測(cè)量的過(guò)程主要就是依賴兩個(gè)電極之間的電容量變化,也就是說(shuō)電容液位計(jì)的靈敏度是取決于兩個(gè)介質(zhì),氣體、和液體的介電常數(shù)的差值。電容液位計(jì)的測(cè)量必須保證兩個(gè)介質(zhì)的介電常數(shù)保持一致,否則介電常數(shù)的變化會(huì)直接導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。
(1)露天安裝時(shí),探極線不能裸露于容器以外,以免雨天探極線著水出現(xiàn)測(cè)量誤差。
(2)外殼或接線盒下部的不銹鋼過(guò)程連接部件,必須可靠與容器外壁連接(接地),其接觸電阻不能大于2。
(3)在正常工作中,探極線在容器內(nèi)不能有較大的擺動(dòng)幅度,否則會(huì)出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象。
(4)探極線安裝時(shí),應(yīng)盡量院秒容器內(nèi)壁,非常小距離不能<100mm。當(dāng)受條件限制,距離<100mm時(shí),探極線與容器的距離必須保證相對(duì)固定。
(5)對(duì)單線軟探極,多余部分可通過(guò)過(guò)程聯(lián)接件上端拉出后剪掉,然后擰緊押金螺栓,而雙絞線探極,多余部分可盤扎在被測(cè)液面以上,絕對(duì)不允許將多余部分盤繞在容器底部或有效測(cè)量段。
(6)在容器內(nèi)有攪拌或液體可能產(chǎn)生大量氣泡時(shí),為保護(hù)探極線和避免液體波動(dòng)及氣泡而產(chǎn)生的虛假液位,可在容器內(nèi)放置一內(nèi)徑>80mm金屬或非金屬管,管的下端應(yīng)開(kāi)口獲流進(jìn)液孔,液面以下留排氣孔,使用金屬管時(shí),應(yīng)保證探極線在管內(nèi)位置相當(dāng)穩(wěn)定,必要時(shí)對(duì)探極線加支撐拉直。
7、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)。
(1)便于檢修;
(2)密封牢固,沒(méi)有泄漏;
(3)價(jià)格便宜,容易制作;
(4)指示準(zhǔn)確。
8、常見(jiàn)故障判別。
(1)在使用過(guò)程中,如果儀表無(wú)電流輸出,應(yīng)檢查信號(hào)處理器"+","-"引出線是否松動(dòng),脫落,儀表指示表頭固定螺紋及固定柱是否松有動(dòng),接觸不良。如果出現(xiàn)以上的問(wèn)題應(yīng)該立即進(jìn)行加固。
(2)如果儀表指示為零,用手握金屬工具,如鑷子,螺絲刀等,接觸信號(hào)處理器"傳感器"端子,儀表指示應(yīng)增大,否則表明儀表信號(hào)處理器損壞。此時(shí)要進(jìn)行儀表信號(hào)處理器的更換。
(3)如果儀表指示打滿,將信號(hào)處理器"傳感器"引線取下,若儀表指示依然打滿,表明信號(hào)處理器損壞,若儀表指示回零,則可能是傳感器絕緣不良。絕緣不好時(shí)應(yīng)該立即更換傳感器。
(4)檢查傳感器方法:將傳感器引出線從信號(hào)處理器取下,用500V搖表或500型萬(wàn)用表"x10K"檔測(cè)量傳感器引出線與金屬塔壁間電阻,應(yīng)大于10M歐,否則表明傳感器絕緣不良。
(5)干擾的判別與消除:如果儀表在試驗(yàn)室工作正常而在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)指示值上下波動(dòng)或固定的指示某一液位值,則可判斷儀表受到干擾.在儀表的電源線兩端并聯(lián)電解電容(容量約220微法,耐壓大于50伏)即可消除。
(6)SMT3151型壓力變送器出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)首先要考慮是否液位真的出現(xiàn)了波動(dòng),此時(shí)就應(yīng)該與工藝進(jìn)行協(xié)商解決,如果不是液位的波動(dòng)造成的液位計(jì)的波動(dòng)則要考慮干擾的影響以及接地是否良好,附近是否有干擾源,是否有電氣焊進(jìn)行作業(yè),是否有大型電氣設(shè)備的影響。