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磁致伸缩液位变送器故障原因及解决方法

来源: 上海自动化仪表有限公司

2022/10/31 19:05:19 194

1、问题原因分析

(1)门槛电压

分析磁致伸缩信号曲线图发现,起始电流脉冲波发出开始计时,一直到扭应力波值超过预先设定的门槛电压值时停止计时,由这个时间间隔换算出液位高度;若门槛电压设置过高,超过扭应力波峰值,则会始终检测不到扭应力波,变送器无输出;若门槛电压设置过低,则会先检测到一些杂波,导致测量不准,而且杂波的产生无规律,会出现液位跳变的情况。

(2)电磁干扰

变频电机对电网而言是非线性负载,当电流流经负载时,与所加的电压呈非线性关系,或者输出的电流本身不是标准的正弦波,从而产生谐波,进而对其他电子、电气设备产生谐波干扰。干扰途径与一般电磁干扰途径一致,主要分电磁辐射、传导、感应耦合。这些干扰会影响液位变送器电子元器件的正常运行及液位变送器本身磁场的稳定性,或在信号电缆中因感应耦合而产生信号传输波动,从而导致跳变。

(3)振动

一般液位变送器都有抗振的要求,但当振动过大时,超过了仪表安装环境的要求,而液位变送器挂扣在测量筒上没有缓冲垫,加剧了振动的影响,直接体现在几个方面:加速元器件的老化;影响电子元器件工作稳定性;受振动的影响,浮子与探杆之间的间距突变,影响磁场的稳定性等,从而影响到液位显示的稳定。人为对液位变送器探杆进行小幅度的击打实验,明显观察到液位显示值的跳变。

(4)自身特性

磁致伸缩液位变送器本身的工作原理决定了其电气回路结构复杂,对元器件工作稳定性、精确度要求很高,但现场跳变的液位变送器,国外品牌国内生产制造,并非一体式安装制造,制造工艺或精度要求不一定达标;产品应用经验不足,未在海上平台环境大范围使用过,未针对特殊的环境进行过软硬件升级改造;选型时也未针对高电磁干扰、高振动的情况提出更高的招标要求。这些因素综合作用下,导致了目前液位变送器稳定性不足的现状。

2、解决方法分析

2.1 环境因素

(1)振动。降低振动,在探杆与测量筒之间增加隔振环,重新调整设置探杆与浮子之间的间距。

(2)电磁干扰。采用增加屏蔽等措施降低电磁辐射;严格按照规范要求做好各项屏蔽接地;在变送器与中控卡件之间增加模拟信号隔离器,过滤降低跳变信号的干扰,提高稳定性;中控程序中增加延时滤波程序,降低电磁干扰的影响。

2.2 自身因素

(1)调节门槛电压。门槛电压不能过高或过低,*在连接示波器后,根据其显示的曲线图调整门槛电压至扭力波峰值范围内1/2处。若没有示波器,顺时针或逆时针调整门槛电压一次2~3圈至表头输出正常为止。

(2)元器件故障。掌握磁致伸缩液位工作原理及日常维护处理方法,当变送模块、探杆、浮子等出现故障时,及时锁定故障根源,维修或替换备件。

(3)选型问题。选型时必须充分考虑现场高振动、高电磁干扰的特殊情况,对液位变送器本身提出更高的要求;同时,可选择电气回路更简单的干簧电阻式液位变送器,经过实践检验,其在抗振和抗电磁干扰方面表现远优于磁致伸缩液位变送器。

(4)稳定性问题。某品牌磁致液位变送器在之前的实际应用中也经历过大范围跳变的情况,但在深入分析故障现象和原因后,针对液位计硬件与软件设施的电磁兼容的多项要求进行了大量的升级改造工作,在承受射频电磁场辐射、射频场磁感应的传导骚扰、电快速瞬变冲群、浪涌冲击等方面有了改观,大大提升了液位变送器的稳定性。


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