在制水生產中, 液位計是保證濾池反沖洗強度, 幫助生產調度人員有效地管理生產以及維護機泵安全運行的重要計量儀表。南京市上元門水廠近年來使用的三暢電容式液位汁, 效果良好。在此, 本人結合近幾年來的工作經驗, 重點談談電容液位計在安裝調試中遇到的幾個實際問題及解決這些問題的方法。為了便于說明, 先對液位計的測量原理作簡要的介紹。
一、基本測量原理
本儀表主要由電容液位傳感器、轉換器和二次儀表三部分組成, 如圖所示。
其中, 電容液位傳感器是選用優質氟塑料絕緣導線。導線芯線是傳感器的一個電極, 絕緣層是中間介質, 導線浸入被測液位內。此液體就是傳感器的另一個電極。它們共同組成了一個圓柱形可變電容器。由經驗公式得知, 電容變化量為:
式中,D 為傳感器( 導線) 外直徑; d 為傳感器( 導線) 內直徑; 。e為絕緣介質的介電常數; H 為被測液位的高度。
顯然, 當傳感器在整個測量范圍內粗細均勻, 即D 和d 保持不變時, △ C 和液位高度H成正比關系。
值得一提的是, 當液位為零位時, 傳感器仍有一定數值的分布電容Cx0 ( 即#低液位時, 使調零電容Co=Cxo , 為#低液位時傳感器Cx的初始電容), 其大小與容器直徑、形狀及安裝情況有關。故電路中用調零電容Co來平衡Cxo, 以保證測量準確度。
二、安裝調試需要注意的問題
三暢電容液位計的穩定性與可靠性, 與用戶釣正確安裝、精心調試維護等密切相關。為了確保儀表的正常運行, 應著重注意以下幾點:
1.安裝
( l) 確定被測介質對傳感器長期工作有無影響。應注意, 檢測導電液體的電容傳感器僅適用于電導率不小于10~3 s/ m 的液體, 如自來水、酸和某些鹽類液體。
( 2) 傳感器安裝前, 可先設置一個液面較平穩的區域, 如放一個直徑適宜的鐵管或水泥管,其高度大于被測液面的高度, 并在管上等距打一些小孔。
( 3) 選用適當重量的扁形重錘, 懸吊于傳感器( 導線) 末端, 且綁扎傳感器用的軟線應耐腐蝕。
( 4) 當容器為金屬容器時, 傳感器的地線須與容器可靠接觸, 當容器為非金屬容器時, 可用一金屬塊.將儀表地線焊在上面, 將金屬塊垂直地沉入容器底部。
( 5) 為保證其密封性, 外殼與底座兩個出線螺絲須擰緊。
( 6) 儀表側面空心螺絲引線為四芯線。在聯線之前, #好用萬用表判明哪兩根為信號傳輸線, 哪兩根為電源線, 以免誤接。
( 7) 當信號傳輸線距離較長, 并采用架空敷設時, 可用四芯屏蔽電纜, 以防雷電及電磁干擾。另外, 儀表安裝于室外, 應采取防風、雨, 防曝曬等措施。
2.調試
由于傳感器工作現場和被測介質不同, 初始電容可能在一定范圍內變化, 所測的電容量也會有差異. 故儀表現場安裝完畢后, 還需細心地調整零位和滿度, 才能將三暢儀表投入正常運行。在調試中特別要注意以下幾點:
( l) 可在直流信號輸出線上臨時串一個電流表(此時, 數字顯示儀表仍可串在線路中), 觀察其指示值, 以便預先判斷一下液位的實際值與未作任何調整前指示值之間的差值, 正確推算當時液位的高度。
( 2) 在容器液位不能任意控制的情況下.可以只調整調零電容器。若不能調至與實際液位相同時. 應在電路板上注有C、處換上適當的云母電容, 再觀察二次儀表( 數顯表) 的指示值與實際液位的誤差. 反復調節調零電位器, 直至兩者一致。一般來說, 此種方法能使儀表迅速進入測試狀態。切記, 當液位變化不能隨意控制時,#好不動滿位電位器。
( 3) 若容器內液位可任意控制時, 則要分步調節儀表的零位和滿位, 但需反復調節數次, 直到實測液位值準確天五吳。
( 4 ) 調整完后, 須將調整元件緊鎖。
綜上所述, 儀表的安裝調試工作對確保全套儀表的正常運轉是十分重要的。
關注我們 實現共贏