西安华恒仪表制造有限公司

中国工业自动化仪表研发生产基地
精度高·可靠性高·厂价供应

全国咨询热线::
咨询热线:029-89016663

【科普技术篇】常用液位计工作原理、适用场合及故障解决办法

作者:华恒 发布日期: 2019-12-18 二维码分享
       液位计是化工厂十分常见的仪表,掌握了各种液位计的工作原理、应用特点及常见故障的维护方法,能够使测量更加精准,同时也能使液位计使用的寿命更长。

       1、超声波液位计

       工作原理

       超声波液位计是由一个完整的超声波传感器和控制电路组成。

       超声波液位计垂直安装在液体的表面,它向液面发出一个超声波脉冲,经过一段时间,超声波液位计的传感器接收到从液面反射回的信号。

       信号经过变送器电路的选择和处理,根据超声波液位计发出和接收超声波的时间差,计算出液面到传感器的距离。

       应用场合及特点

       通常应用于温度在-40℃~100℃之间、压力在3Bar以下的场所。

       在常温、常压的情况下,选择超声波物位计测量液体液位是.佳的选择,具有工作可靠、安装简便、使用周期长、免维护的特点,并具有相对的价格优势。

       由于超声波物位计在测量物位时,与被测介质不接触,同时为全密闭防腐结构,因此对于粘稠的、腐蚀性的、浑浊的等各种液体的液位测量,效果.佳。

       但超声波液位计测试容易有盲区,且不可以测量压力容器,不能测量易挥发性介质。

       常见故障及解决方法


故障现象
采取措施
超声波液位计不显示或不工作
检查DC24V或AC220V正确否。
检查接线是否正确。
出现满量程或者任意数据
安装的时候就要考虑盲区的高度,安装好之后探头离.高水位之间的距离必须大于盲区。
无信号或者数据波动厉害
选用更大量程的超声波液位计。
液体无粘性,可不换液位计,安装导波管,把超声波液位计探头放在导波管内测量液位计高度,因为导波管内的液面基本是平稳的。
超声波液位计必须可靠接地,屏蔽电磁干扰。
对于有安装口的容器或探头置于圆管内
5m量程超声波液位计容器法兰接管长度应小于400mm。
10m量程超声波液位计容器接管长度应小于150mm。
15m量程超声波液位计探头应从安装口内伸出。

   

       2、雷达液位计


       工作原理

       雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。

       探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。

       应用场合及特点

       优点:

       雷达液位计是非接触式测量或TDR导波式测量;雷达液位计应用电磁脉冲进行快速测量,精度高,抗干扰能力强;耐腐蚀(探头大多采用316不锈钢或PVDP等材料);耐压高;耐温高。

       应用场合:

       雷达液位计.大的特点是在恶劣条件下功效显著,无论是有毒介质,还是腐蚀性介质,也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质,它都可以进行测量。

       常见故障及解决方法


故障现象
采取措施
液位、输出百分数与回路值波动
重新组态探头长度和偏差
依靠其他设备确认准确液位
调整阻尼系数
重新组态回路值
不论液位高低,输出为同一数值
确认探头长度
调整偏置值,已达到..数值
无液位信号
检查介质介电常数
可能有介质在探头上搭桥
介电常数选择不正确
液位在顶部过渡区,组态时没有设置
线路板或16针连接器工作不正常
探头长度组态
输出或.大,或.小,不..
介质不纯,如油带水
介质或杂物在探头上搭桥
导波杆堵塞
有泡沫或粘稠物

   

      3、钢带液位计


       工作原理

       当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带的移动达到新的平衡。

       液位检测装置(浮子)根据液位的情况带动钢带移动,位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动,进而作用于计数器来显示液位的情况。

       应用场合及特点

       优点:

       实用性强、测量范围大、精度高、性能稳定、使用寿命长、便于维护。

       适用场合:

       适用于石油化工中酸性、碱性、腐蚀性或高粘度介质液位的测量。

       常见故障及解决方法

故障现象
采取措施
液位变化,表头内计数器不动
链轮与显示部分轴松动,重新紧固。        
显示部分齿轮磨损,更换齿轮组件。
  活动部分被冻住,应采取防冻措施。    
计数器是否损坏,如损坏更换计数器。
钢带断裂
可用氢弧焊焊接。
在钢带上打孔,用铆钉铆住。
更换钢带。
精度降低
在钢带打孔时,孔距预留一定余量加以补偿,但其测量精度.高仅达4-5mm。
采用微处理器自动进行各种补偿,其精度可达±1mm。
读数有误差
计数器连接轴松动,取下表盖,把连接轴固定螺钉拧紧。
钢带打结或扭曲,打开表头后盖,抽出钢带检查。
导向钢丝与浮子有摩擦,重新装配。
钢带越出滑轮槽或链轮啮合不好,加以矫正。
恒力盘簧刚度不足,需要更换。



       4、差压式液位计

       工作原理

       对密闭贮槽或反应罐,设底部压力为P,液面上的压力为PS,液位高度为H,则有:

       P=P3+Hpg

       式中:p为介质密度,g为重力加速度。

       △P=P-P3=Hpg

       通常被测介质的密度是已知的,压差△P与液位高度H成正比,测出压差就知道被测液位高度。

       当被测容器敞口时,气相压力为大气压。差压计的负压室通大气即可,此时也可用压力计来测量液位;若容器是密闭的,则需将差压计的负压室与容器的气相相连接。

       应用场合及特点

       优点:

       差压式液位测量无机械磨损,工作可靠,质量稳定,寿命长,结构简单,安装方便,便于操作维护,体积小适合大多数常温常压的场合。

       缺点:

       由于原理限制这种液位计是先测出压力再转化为液位,精度不是很高,当容器内有蒸汽时会在负相引压管内冷凝成液体,造成严重测量误差,需要在引压管装储液罐,定期进行人工排液;

       天气寒冷时引压管内的液体容易凝固,需要进行伴热保温,投用时麻烦,须在变送器引压管中注满水或等水蒸汽凝结充满引压管后才能准确投用。

       应用场合:

       适用于石油、化工、电力、轻工及医药等行业储罐介质液位的测量,一种被广泛使用的液位计。

       使用限制:

       密度和温度变化比较大工况的储罐,精度很受到很大影响,如果有积垢或结晶,那么垢或结晶附着在变送器模块上,变送器就灵敏非常低了,而且要求测量介质纯净。

       常见故障及解决办法

故障现象
采取措施
无指示
信号线脱落或电源故障,重新接线或处理电源故障。
安全栅坏,更换安全栅。
电路板损坏,更换电路板或变送器。 
指示为.大(.小)
低压侧(高压侧)膜片、毛细管坏,或封入液泄漏,更换仪表。
低压侧(高压侧)引压阀没打开,打开引压阀。
低压侧(高压侧)引压阀堵,清理杂物或更换引压阀。
指示为偏大(偏小)
低压侧(高压侧)放空堵头漏或引压阀没全开,紧固放空堵头,打开引压阀。
仪表未校准,重新校对仪表。
指示值无变化 
电路板损坏,更换电路板。
高、低压侧膜片或毛细管同时损坏,更换仪表。

       

       5、电容式液位计


       工作原理

       电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。

       由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同,电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。

       应用场合及特点

       优点:

       电容液位计体积小,容易实现远传和调节。

       缺点:

       电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值,而且,只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确,被测液体的介电常数不稳定会引起误差。

       应用场合:

       可安装在环境极为恶劣的现场,特别适用于高温、振动、腐蚀、危险及需要远方设定等场合。

       常见故障及解决办法

故障现象
采取措施
指示.大值
电极(电容线)断路,更换电极(电容线)
指示.小值
电极(电容线)短路,更换电极(电容线)
指示值波动
首先考虑是否液位出现波动,若不是液位波动,考虑干扰的影响以及接地是否良好,附近是否有干扰源,是否有电气焊进行作业,是否有大型电气设备的影响。
无电流输出
应检查信号处理器“+”,“-引出线是否松动,脱落,仪表指示表头固定螺纹及固定柱是否松有动,接触不良。

       

       6、磁翻板液位计


       工作原理

       根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成,当被测容器中的液位升降时,浮子内的..磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转180°。

       当液位上升时翻柱由白色转为红色,当液位下降时翻柱由红色转为白色,面板上红白交界处为容器内液位的实际高度,从而实现液位显示。

       应用场合及特点

       特点:

       液体介质与指示器完全隔离,在任何情况下都非常安全、可靠、耐用,而且各种型号的液位计配上液位报警、控制开关,可实现液位或界位的上、下限越位报警,控制或连锁。

       翻板容易卡死,造成无法远传指示。磁性材料如退磁易导致液位计不能正常工作。

       用场合:

       适用于石油、化工等工业中低温到高温、真空到高压等各种环境。

       常见故障及解决办法

故障现象
采取措施
实际液位变化,但显示板上的翻柱指示液位固定不变。
浮子被异物卡在主体管中;浮子过压或受撞击变形卡住。 打开主体管法兰,取出浮子清洗或更换。
液位上下波动,有时候突然升高,然后恢复正常
介质有气泡上升冲击浮子,需解决气泡问题或更换合适仪表选型。
显示板显示液位与实际值之间存在着固定差值
浮子装反,显示板松动移位,或介质密度与订货不符,需重新正确安装浮子,重新按照上下接管位置固定显示板,更换合适密度浮子。
出现个别小磁珠不翻转
翻柱转轴有杂物阻碍或磁珠消磁,需取出磁珠清理检查或更换磁珠。

     

       7、浮球液位计


       工作原理

       带有磁体的浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响:液位的变化导致磁性浮子位置的变化。

       浮球中的磁体和传感器作用,使串连入电路的元件的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。

       应用场合及特点

       特点:

       浮球式液位计结构简单,调试方便,可靠性好,精度高等。

       应用场合:

       浮球液位计可适用于高温、高压、粘稠、脏污介质、沥青、含腊等油品以及易燃、易爆、腐蚀性等介质的液位(界位)的连续测量。

       常见故障及解决办法

故障现象
采取措施
浮子上下挪动不够灵敏
由于液位计装置不当惹起的,上下法兰的中心应在一条线上,应与程度面垂直 。
浮子在某一位置呈现 “吸住”现象
是液位计穿过钢制平台时,与钢板间隔过近产生的。此间距在100左右即能保证对磁性浮子不产生影响。
输出信号产生频繁扰动或有干扰脉冲
检查信号电缆屏蔽层能否牢靠接地,还可用信号隔离器来处理。
浮子难以浮起且浮子挪动不灵敏的状况
是由于磁性浮子上沾有铁屑或其他污物形成的。可先排空介质,再取出浮子,消弭磁性浮子上沾有的铁屑或其他污物即可。


相关推荐:磁致伸缩液位计


扫一扫