法蘭式液位變送器適用于高溫、有懸濁物等比較惡劣的工況, 又可以避免因配置取壓管路而造成的泄露、凍堵等問題, 此外還具有可靠性高、線性好, 容易調(diào)校等優(yōu)點。因此, 廣泛地應(yīng)用于化工生產(chǎn)中的液位測量, 但隨著使用時間的延長, 此類液位變送器#可能出現(xiàn)的問題是線性度變差, 從而影響測量精度, 所以解決這一問題具有非常積極的意義。
故障分析：
由于儀表輸出4 ～ 20mA DC 信號直接取決于差壓ΔP , 因此, 感應(yīng)壓力的感應(yīng)膜片及傳送壓力的毛細管中的灌充液, 都是影響此變送器正常工作的關(guān)鍵因素。在正常情況下使用此法蘭式液位變送器, 一定要注意不能撞擊感應(yīng)膜片, 使其破裂或變形, 也不能使毛細管折斷或破裂, 而使灌充液泄漏, 這兩種損傷都會使變送器的工作特性變成非線性而報廢。
在實際使用中, 一般儀表技術(shù)人員都能注意小心使用, 很少出現(xiàn)上述故障。而法蘭式液位變送器的工作特性變成非線性的原因, 大多數(shù)是由于毛細管中的灌充液泄漏所致。一般情況下, 灌充液的密封是非常好的, 正確使用一臺此類變送器, 在3 ～ 6 年內(nèi), 泄漏量很小,線性還可以。如果使用時間更長的話, 由于微小泄漏的長期積累, 就會使灌充液過少,有時可以明顯看到感應(yīng)膜片凹陷, 從而使變送器失去線性度而不可用。另一種情況是由于儀表技術(shù)人員未能注意工作溫度所致。下面我們先看一看常用的幾種灌充液的特性,如表1 。
從上表可以看出, 任何一種灌充液都有一個允許的工作溫度范圍, 以200 系列硅油為例, 若工作溫度在149 ℃以上, 由于硅油的汽化以及汽化后的壓力增大, 往往會使硅油的泄漏加快, 較快地使法蘭式液位變送器失去線性度而不可用。
一般地, 此類法蘭式液位變送器的價格約幾千元/臺, 特別是現(xiàn)在的智能化變送器, 精度高,質(zhì)量更好, 價格更高。公司自投產(chǎn)以來由于使用時間長或使用不當(dāng)而造成非線性的變送器已有幾十臺, 為了節(jié)約資金, 降低成本,我們經(jīng)過長時間的探索, 總結(jié)出一種抽空后再充填硅油的方法, 成功地解決了法蘭式液位變送器的修復(fù)問題。
2、修復(fù)方法
抽空后再充法是在常溫下, 將感應(yīng)膜片和毛細管中的灌充液抽出并達到真空后, 再重新充入灌充液的方法。管路接法如圖3 。
步驟如下(以充硅油為例):
(1)將膜盒與毛細管從與儀表頭連接處拆下, 并按圖3 接入管路中。
(2)將轉(zhuǎn)向閥打到抽空管路, 向漏斗中加入一定液位的硅油(注意漏斗到轉(zhuǎn)向閥之間的管路, 必須完全排空, 不能有空氣。
(3)先將膜盒抬高, 起動真空泵, 對膜盒抽真空, 使真空壓力表的讀數(shù)降低到-100kPa 左右, 不能再降低時, 停泵。
(4)將膜盒放到遠低于漏斗液面, 將轉(zhuǎn)向閥打到充硅油管路, 同時不斷向斗中加入硅油, 使其液面基本保持在原設(shè)定位置。
(5)當(dāng)即將充滿硅油時(感應(yīng)膜片回復(fù)到正常位置時), 將膜盒抬高至比漏斗液面稍低的位置, 以免壓力過大, 導(dǎo)致膜盒里的硅油充得過飽, 影響其線性度。大約5min左右即可充好。
(6)按上述(1) ～ (5)步驟, 對表頭充硅油, 使表頭與毛細管接口處的錐形口充滿硅油。
(7)把充滿硅油的膜盒, 立即與表頭連接好(注意在拆下膜盒時, 毛細管接口與感應(yīng)膜盒應(yīng)盡量保持水平且朝上, 以防止因重力作用而使硅油從毛細管滲出)。
(8)將裝好的變送器按第5 部分的校驗方法進行校驗, 檢查其線性度, 若充的硅油不夠或過多, 則其線性度不夠理想, 則須按上述(1) ～ (7)步驟重新充硅油, 再校驗, 直到接近理想線性度為止。
5 調(diào)校方法
SC3051DP雙法蘭液位變送器(量程范圍為0 ～ 12.6kPa) 為例, 按以下步驟進行調(diào)校。按圖4 連接好氣路和線路。
(1)當(dāng)H (正壓) 和L (負壓)為零時, 校準(zhǔn)零點。再向H 和L 同時加工作壓力, 檢查零點, 而確定靜壓誤差。
(2)將L 保持在0kPa , 不斷升高H 檢測點的壓力, 達到滿量程的上限值時, 校準(zhǔn)滿量程。從而確定量程的上限值。
(3)校準(zhǔn)零點和滿量程后, 再校準(zhǔn)上行程和下行程各點(即0 、25 %、50 %、75 %、100 %)。其各點所對應(yīng)的電流值如下:
0 25 % 50 % 75 % 100 %
4mA 8mA 12mA 16mA 20mA
(4)現(xiàn)在我們均以正壓進行校驗, L 檢測點始終為零保持不變, H 側(cè)加壓, 校驗H檢測點, 檢查其膜盒充硅油后的線性情況。校驗數(shù)據(jù)如表2 ;當(dāng)H 檢測點的壓力(滿量程)保持不變, L 側(cè)加壓, 校驗L 檢測點,檢查其膜盒充硅油后的線性情況。校驗數(shù)據(jù)如表3 。
注:量程范圍:0 ～ 12.6kPa , H 為12.6kPa 保持不變
5、結(jié)論
通過多次試驗和長時間的保壓, 其數(shù)據(jù)均無變化, 線性度好, 從而證明了在常溫下抽真空后充硅油的方法是符合實際, 切實可行的。
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