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            淺析磁致伸縮液位變送器故障原因及解決方法
            發布時間:2021-08-18 07:44:04

            1、問題原因分析

            (1)門檻電壓

            分析磁致伸縮信號曲線圖發現,起始電流脈沖波發出開始計時,一直到扭應力波值超過預先設定的門檻電壓值時停止計時,由這個時間間隔換算出液位高度;若門檻電壓設置過高,超過扭應力波峰值,則會始終檢測不到扭應力波,變送器無輸出;若門檻電壓設置過低,則會先檢測到一些雜波,導致測量不準,而且雜波的產生無規律,會出現液位跳變的情況。

            (2)電磁干擾

            變頻電機對電網而言是非線性負載,當電流流經負載時,與所加的電壓呈非線性關系,或者輸出的電流本身不是標準的正弦波,從而產生諧波,進而對其他電子、電氣設備產生諧波干擾。干擾途徑與一般電磁干擾途徑一致,主要分電磁輻射、傳導、感應耦合。這些干擾會影響液位變送器電子元器件的正常運行及液位變送器本身磁場的穩定性,或在信號電纜中因感應耦合而產生信號傳輸波動,從而導致跳變。

            (3)振動

            一般液位變送器都有抗振的要求,但當振動過大時,超過了儀表安裝環境的要求,而液位變送器掛扣在測量筒上沒有緩沖墊,加劇了振動的影響,直接體現在幾個方面:加速元器件的老化;影響電子元器件工作穩定性;受振動的影響,浮子與探桿之間的間距突變,影響磁場的穩定性等,從而影響到液位顯示的穩定。人為對液位變送器探桿進行小幅度的擊打實驗,明顯觀察到液位顯示值的跳變。

            (4)自身特性

            磁致伸縮液位變送器本身的工作原理決定了其電氣回路結構復雜,對元器件工作穩定性、精確度要求很高,但現場跳變的液位變送器,國外品牌國內生產制造,并非一體式安裝制造,制造工藝或精度要求不一定達標;產品應用經驗不足,未在海上平臺環境大范圍使用過,未針對特殊的環境進行過軟硬件升級改造;選型時也未針對高電磁干擾、高振動的情況提出更高的招標要求。這些因素綜合作用下,導致了目前液位變送器穩定性不足的現狀。

            2、解決方法分析

            2.1 環境因素

            (1)振動。降低振動,在探桿與測量筒之間增加隔振環,重新調整設置探桿與浮子之間的間距。

            (2)電磁干擾。采用增加屏蔽等措施降低電磁輻射;嚴格按照規范要求做好各項屏蔽接地;在變送器與中控卡件之間增加模擬信號隔離器,過濾降低跳變信號的干擾,提高穩定性;中控程序中增加延時濾波程序,降低電磁干擾的影響。

            2.2 自身因素

            (1)調節門檻電壓。門檻電壓不能過高或過低,最好在連接示波器后,根據其顯示的曲線圖調整門檻電壓至扭力波峰值范圍內1/2處。若沒有示波器,順時針或逆時針調整門檻電壓一次2~3圈至表頭輸出正常為止。

            (2)元器件故障。掌握磁致伸縮液位工作原理及日常維護處理方法,當變送模塊、探桿、浮子等出現故障時,及時鎖定故障根源,維修或替換備件。

            (3)選型問題。選型時必須充分考慮現場高振動、高電磁干擾的特殊情況,對液位變送器本身提出更高的要求;同時,可選擇電氣回路更簡單的干簧電阻式液位變送器,經過實踐檢驗,其在抗振和抗電磁干擾方面表現遠優于磁致伸縮液位變送器。

            (4)穩定性問題。某品牌磁致液位變送器在之前的實際應用中也經歷過大范圍跳變的情況,但在深入分析故障現象和原因后,針對液位計硬件與軟件設施的電磁兼容的多項要求進行了大量的升級改造工作,在承受射頻電磁場輻射、射頻場磁感應的傳導騷擾、電快速瞬變沖群、浪涌沖擊等方面有了改觀,大大提升了液位變送器的穩定性。

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