浅谈液位计在实际生产中的应用潘粉仙

浅谈液位计在实际生产中的应用潘粉仙

潘粉仙钟华

（云南锡业股份有限公司设备能源部云南个旧661000）

摘要：本文结合了公司在用的几种液位计在实际生产过程中运行情况，通过对这几种重要液位计的比较，了解到液位计的合理选择及安装要求在生产中的重要性，为今后在工作中如何根据生产具体情况最合理地选择液位计奠定基础，以达到最佳检测效果来实现生产的自动控制。

关键词：液位计;差压液位计;智能锅炉液位计

1前言

近几年来随着企业自动化生产水平不断提高的需要，液位测量与控制技术也在不断地提高。液位计是企业自动化的重要检测工具，主要用于生产过程中对罐、塔、锅炉、汽包等液位的检测与控制。目前分公司生产过程中应用的液位计种类很多，主要有超声波液位计、雷达液位计、双法兰差压式液位计、反吹气式差压液位计、磁翻板液位计、顶装式磁翻板液位计、智能电容式液位计等。

本文主要浅析了分公司SO2制酸项目用到的反吹气式差压液位计、差压液位计（双法兰带硅油毛细管差压液位计）、智能锅炉液位计等几种比较重要液位计的工作原理、安装、参数设定及维护等知识，通过几种液位计的比较，了解到液位计的合理选择及安装要求在生产中的重要性。

2常用几种液位计在实际安装的要求和常见故障维护知识

目前，分公司在SO2制酸生产中常用到的液位计有反吹气式差压液位计、差压液位计（双法兰带硅油毛细管差压液位计）、智能锅炉液位计、超声波液位计等，下面就上述几种常见液位计的工作原理做详细说明。

2.1吹气式差压液位计

吹气式差压液位计是应用静压原理测量容器液位，采用吹气的方法测量液位，压缩空气经过过滤减压阀后，再经定制器输出一定的压力，经节流元件（即吹气装置）控制一定的出气量后一路进入到安装在容器内的导管，由容器底部吹出后经吹气管与变送器的正压室连接，另一路经吹气管直接吹入容器内与变送器的负压室连接，通常是压缩空气（仪表气）连续不断地向被测液体吹气，将被测液体液位高度的变化转换为吹气管气压的变化，其变化值用测量差压的方法检测出来，经差压变送器转换为4～20mA的电信号送入到控制系统，实现远程显示及联锁控制的目的。

以SO2制酸净化组合塔的液位测量为例，其液位采用了EJA110A型差压变送器来测量，安装示意图如下图1所示：净化组合塔液位的H=2.75m，

P仪气=0.4MPa，被测液面上部气相压力PA,被测液面下部吹气管顶端压力PB，变送器正压室的压力为P正，负压室的压力为P负，塔内液体密度为ρ。

P正=PA+P仪气+ρgH

P负=PA+P仪气

△P=P正-P负=ρgH

由上式可以看出，密闭塔内的液位只跟塔内被测液体密度ρ及液位高度H有关，则净化组合塔液位变送器的量程设为27.5kPa。

实际安装及使用维护时的注意事项：

变送器的安装要按图1所示来安装。

设吸收塔里胺液液位的EJA118W差压变送器正、负压取压口法兰之间的测量高度H为6.3m，毛细管内硅油的密度为ρ1=0.98，胺液密度为ρ2=1.01则：

即该变送器的测量量程=ρ2gH=1.01×6.3×10=63.6kPa

上述计算的“测量量程”是按变送器的安装位置与正压侧取压口保持同一水平位置来计算，由于受实际安装位的限定，我们只能把变送器按在高于正压侧取压口上方3.5m处，这样变送器就必须进行负迁移，｜迁移量｜＝两片法兰的安装高度差（H）×硅油比重（ρ1）×重力加速度（g）

迁移的方法：

方法一、①计算需要迁移量的数值，即｜迁移量｜＝ρ1Hg=0.98×6.3×10=61.74kPa

②、把正压室直接通大气，向负压室加压61.74kPa，调整差压变送器的零点旋钮，使变送器输出为4mA。

③、然后停止向负压室加压，调整变送器的量程，使变送器输出为20mA。

④、恢复变送器取压管的连接，向塔体内灌水，当液面由空液面升至满液面时，变送器的差压由61.74kPa变化为0kPa，此时变送器的输出信号由4mA变为20mA。

方法二、实际迁移：将安在塔体上的变送器正、负压侧取压法兰对空，表头显示的数据为-31.6kPa，即为要迁移的数值，将变送器的零点迁移为-31.6kPa，此时表头应该显示为0，用万用表测量变送器输出值为4mA即可。则该表的量程改为-31.6kPa到32.0kPa，量程依然是63.6kPa。

实际安装时的注意事项：

1）变送器的安装位置与其测量量程没有关系（在适当的正、负取压口之间），变送器上移或下移不影响它测量的量程。

2）正、负压侧的毛细管长度应该根据实际位置来选择，一般不宜过长，因为过长将会引起测量的迟滞，压力的变化引到变送器的时间会变长，通常变送器的安装位置与正压侧取压口水平，所以正压侧毛细管差不多1m即可。

3）安装时一定不要把毛细管与变送器连接部分拆开，因为拆开后毛细管内充满的硅油一旦泄漏，将导致变送器无法测量压力。

4）如果实际安装位置受限，必须把变送器安装在负压侧取压口上方时，其安装位置不宜高出负压侧取压口太多，如太多正压侧就会承受的负压，越高其承受负压越大，就会吸引负压侧，大的负压会使负压侧膜盒受损，影响变送器的使用寿命，甚至损坏测量设备。

差压式液位变送器常见故障及处理：

1）没有输出电流的故障：应检查变送器信号线接触不良或开路、24VDC电源是否故障、DCS系统配电模块是否故障。

处理方法：检查接线、处理电源故障、更换系统配电模块等。

2）输出电流为最大或最小的故障：应检查高、低压侧膜片、毛细管是否损坏，取压阀是否打开或有无堵塞、泄漏现象。

处理方法：膜片损坏更换变送器、更换取压阀、冲洗取压管和处理泄漏点

3）电流值不会变化的故障：应检查变送器的电路板损坏、检查高、低压侧膜片、毛细管是否同时损坏若更换法兰式液位变送器。

处理方法：关闭正、负压侧的根部取压阀，用便携式压力校验仪模拟变送器的压力波动情况，若无输出则更换电路板。

4）实际液位和电脑显示不一致的故障：检查变送器的参数设置是否与控制系统一致、应检查变送器迁移量是否改变、零位是否准确、控制系统的输入通道是否正常。

处理方法：更改变送器设置参数、当塔体或罐体内是空的时候，变送器的显示应该为0，如显示不为0，通常变送器表头显示的数据就是我们还要迁移的数值，此时拆开仪表连接线串入一个万用表在测量回路里，将变送器零点迁移到表头显示的数值，同时观察万用表的测量值直到为4mA为止。

2.3智能锅炉液位计

SO2制酸的2t锅炉采用北京科普斯特型号为CAP—3031—S—0（中心距离440mm）的汽包液位计，其安装示意图如下图所示，介绍智能锅炉液位计在实际生产中安装注意事项：

1）仪表内置石英绝缘护管，搬运、安装过程中要小心，不得磕碰、敲击仪表。

2）需保证现场汽水取样管上的一次阀门（有的还带有二次阀门）的阀杆均处于水平位置，以免造成汽侧水封现象和水侧绝温现象。

3）仪表的汽水侧取样管不得在纵向或是水平方向做任何形式的打弯处理，以免影响取样质量。需对仪表做好排污软管（配套）的安装。

常见故障：

1）输出电流最大的故障：在使用过程中如发现液位计无论实际液位怎样变化，液位的输出均为20mA，应检查液位计的传感器和系统卡件是否正常

处理方法：可以万用表测量探极线之间的电阻，其阻值为无穷大，说明探极良好，如果有阻值，说明探极被损坏，联系厂家或寄回厂家进行维修处理。

2）液位计输出电流与实际液位不对应：检查液位的参数设定是否正确。

处理方法：当DCS系统需要物位以中心为零位对称显示时：如汽包液位计CAP-3031中心距为440mm，则DCS系统4mA对应物位“-220mm”，20mA对应物位“+220mm”即可，且仪表“变送设定”相关参数不能改动，仍为4mA对应物位“0mm”，20mA对应物位“440mm”。

3）实际液位偏高或偏低：检查液位计的修正序数是否合理。

处理方法：，按照“修正序数=实际液位&pide;电脑显示的液位”计算结果来修改液位计的修正序数。

3实际应用中液位计的选型原则

1）了解罐体的容积。

2）了解被测物的用途，参加贸易积算或用于精密联锁控制的，应选用精度高的测量设备

3）介质特性：介质粘度大或腐蚀性的被测介质，应采用非接触式测量型的液位计，

4）考虑生产实际的需要。

4结束

通过对实际生产中这几种重要液位计的比较，认识到液位的准确控制是生产装置稳定运行的前提保证，只有掌握了各种液位计的原理，才能在实际应用中灵活运用的重要性。为今后在工作中如何根据生产具体情况最合理地选择液位计打下基础，并以达到最佳测量效果。及时准确处理现场仪表出现的故障，实现工艺自动控制的要求，这仅仅是我在该项目中对液位计使用的一点个人经验和认识，望各位专家给予指正。

作者简介：

潘粉仙（1976—），女，高级电气工程师，从事仪表、控制系统维护管理工作。

钟华（1986—）男，助理电气工程师，从事仪表、控制系统维护管理工作

参考文献：

[1]张明金.工业仪表自动化.北京师范大学出版社，2009.

[2]王俊杰.检测技术与仪表——武汉.武汉理工大学出版社，2002.

[3]张红翠等.仪表维修工[M].北京化学工业出版社，2010.5.