我公司新系統(tǒng)兩液氨球罐, 擔負緩沖、 儲存、銜接前后工序等作用, 其中一球罐容積為 4000 m3 , 常規(guī)儀表無法準確測量其液位, 故引進了兩臺伺服式浮子液位計進行液位測量,配合顯示、調(diào)節(jié)等儀表, 組成監(jiān)視和調(diào)節(jié)系統(tǒng), 為安全和穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

1、組成及原理：
  伺服式浮子液位計是一種高精度液位計, 精度可達± 0. 7 mm, 其測量是基于浮力平衡原理, 適用于生產(chǎn)控制、 計量交接。 該液位計分內(nèi)、 外兩個腔室, 彼此隔離, 介質(zhì)側(cè)為外腔室, 里面有浮子、 鋼絲、 輪鼓, 浮子被測量鋼絲懸掛于輪鼓下方, 鋼絲有序地纏繞在輪鼓的凹槽內(nèi), 外磁鐵固定在輪鼓內(nèi)壁; 內(nèi)腔室為電氣腔室, 主要有內(nèi)磁鐵、 伺服電機和電子單元。 固定在伺服電機上的內(nèi)磁鐵與輪鼓內(nèi)的外磁鐵耦合在一起。
  內(nèi)磁鐵旋轉(zhuǎn)時, 通過磁偶力矩的作用, 帶動外磁鐵旋轉(zhuǎn), 從而使輪鼓整體轉(zhuǎn)動。 懸掛在鋼絲上的浮子重量在輪鼓上產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)動力矩,并引起磁通量變化, 產(chǎn)生電壓驅(qū)動伺服電機轉(zhuǎn)動, 以期達到平衡或操作命令所定義的參考電壓值。 當浮子向下移動并接觸到液體時 , 由于浮力, 浮子作用于鋼絲上的張力減小, 引起磁場耦合力矩變化, 并由帶有溫度補償?shù)幕魻枡z測元件檢測出此位置信號, 送入電機控制電路。 液位上升或下降時, 浮子的位置由伺服電機進行調(diào)節(jié),通過測量鋼絲輪鼓的旋轉(zhuǎn), 可地計算出液位值。
2、伺服式浮子液位計的使用：
2. 1、安裝注意事項：
  正確安裝是長周期穩(wěn)定運行的前提。 這里有幾點須注意:
  ①是否需要安裝導波管, 測量湍流或液位變化迅速的儲罐一定要安裝, 導波管的內(nèi)壁應(yīng)光滑無毛刺, 并垂直安裝。若是新建容器, 安裝導波管難度不大時, 建議安裝。
  ②罐頂設(shè)備引出口短管應(yīng)盡可能垂直, 引出口應(yīng)偏離進料口45°～ 90°,  以防止進料的波動或湍流引起浮子劇烈擺動。 引出法蘭面應(yīng)水平, 施工時一定要用水平尺校正。 對于帶壓容器, 建議法蘭與儀表之間安裝球閥, 這樣便于正常工作情況下拆檢、 校驗儀表。
  ③安裝時, 鋼絲應(yīng)均勻纏繞在輪鼓的凹槽中, 鋼絲中間不能有纏繞和打折現(xiàn)象, 如不慎損壞, 若鋼絲長度大于測量高度, 可剪去損壞部分。
2. 2、操作使用注意事項：
  通過三個光敏觸摸鍵進行操作, 無需打開表蓋。 該表的程序化矩陣界面比較直觀, 矩陣分為靜態(tài)矩陣和動態(tài)矩陣。 靜態(tài)矩陣主要功能是顯示基本操作命令和組態(tài)主要測量值; 動態(tài)矩陣是儀表調(diào)試、 校驗、 通訊所需的參數(shù)。 通過改變靜態(tài)矩陣的 V3 H0 矩陣變換 ( M AIRX O F) 值來選擇進入動態(tài)矩陣 (可理解為靜態(tài)矩陣和動態(tài)矩陣構(gòu)成了一個三維矩陣)。如罐頂很高, 可選配罐旁指示儀 (具有同樣的操作鍵) , 該指示儀可直接安裝在地面上,這樣就可以利用指示儀來進行命令操作。
  在對容器進行清洗、 置換、 檢修時, 可以利用矩陣菜單將浮子提升到觀察窗位置, 確認浮子進入觀察窗后方可關(guān)閉球閥, 防止球閥將鋼絲擠斷, 使浮子掉入設(shè)備中。 設(shè)備檢修結(jié)束、 儀表投運前, 一定要緩慢打開球閥, 讓儀表外腔室和設(shè)備容器均壓, 防止高壓打壞浮子、 打亂鋼絲, 球閥全開后, 儀表方可投運。 液位穩(wěn)定時, 可反復利用上升、 下降、 測量命令。 浮子每次測量液位位置應(yīng)當一致, 這樣可以判斷儀表是否正常。
3、故障處理：
  根據(jù)我們的經(jīng)驗, ***常出現(xiàn)的故障是鋼絲張力超過設(shè)定的上限, 此時浮子不能移動。 引起此類故障的原因多為浮子碰壁或毛刺等異物卡住浮子, 可以通過釋放張力命令釋放過強的張力。 若出現(xiàn)張力小于設(shè)定的下限, 則說明浮子脫落或鋼絲已斷。
儀表使用過程中, 還出現(xiàn)過浮子只隨著液位下降變化而上升不隨著變化的情況。 原因是重量表數(shù)據(jù)出錯, 處理辦法是進行重量校正, 校正后儀表自動完成重量表制作過程。 重量校正時, 一定要保證儀表處在水平位置, 并且不可搖晃, 還要注意環(huán)境因素, 如風會對浮子產(chǎn)生影響, 因為重量表是影響精度的一個重要因素。
  儀表使用過程中還發(fā)生過一起特殊故障: 球罐使用前用 CO2 氣體進行置換, 球罐內(nèi)儲存的為液氨, 儀表使用一段時間后, 浮子不隨液位變化升降, 用提升命令提升浮子也不動作, ***后強制馬達轉(zhuǎn)動來提升浮子也無效, 迫于無奈, 只有關(guān)閉球閥, 剪斷鋼絲 (浮子落入罐底)。打開儀表后, 發(fā)現(xiàn)鋼絲表面有 N H4 HCO3 結(jié)晶, 鋼絲已幾倍于原直徑, 無法進入輪鼓凹槽內(nèi), 所以提升無反應(yīng)。處理辦法: 根據(jù)原浮子的數(shù)據(jù)自制一個, 準確測量自制浮子的重量和體積, 并且把這些參數(shù)輸入矩陣中。 更換浮子應(yīng)做傳感器校驗, 校驗要保證沒有浮子時傳感器 (霍爾元件) A、 B計數(shù)值分別為 11000± 100、 21000± 100; 懸掛浮子時, 傳感器 A、 B計數(shù)值分別為 21000± 100、 11000± 100;也就是要保證有無浮子傳感器 A和 B的差值是10000。 要反復調(diào)整傳感器的零位和范圍才能校準。傳感器校驗結(jié)束后, 同樣也要進行重量校正, 之后儀表便可恢復投運。