磁致伸缩液位计故障分析

　　近来我们在石油化工生产装置中多次使用了KM26磁致伸缩液位计(美国K-TEK公司生产)用于高压容器液位的测量和控制。实践证明,与同类产品相比,这种液位计精度很高,可靠性很好,并能满足总液位和界位同时测量的要求,在国外已获得广泛应用。但在国内由于诸多原因,使用还不普遍。

　　笔者结合实际使用经验,着重说明磁致伸缩液位计应用中容易出现的故障,并给出解决办法。

　　1　磁致伸缩液位计的工作原理

　　随着容器内液位或界位的变化,磁性浮子在非磁性连通管内的位置同步改变,真空玻璃管内的桔黄色指示器也随之跟踪(见图1)。在传感管内装有一根每秒发出10个电脉冲信号的磁致伸缩线,由磁性浮子产生的磁场和电流脉冲间的耦合作用,在磁致伸缩线上产生一个扭应力波,此扭应力波以已知速度从磁性浮子的位置沿磁致伸缩线向两端传送。装在发送器里的独特压磁感应元件把收到的机械扭应力转变成返回电脉冲,微处理器可测出起始脉冲和返回脉冲的时间间隔,从而计算出浮子在容器中的准确位置。

　　2　磁致伸缩液位计的结构

　　磁致伸缩液位计的结构并不复杂,主要由下列三部分组成(见图2)。

　　a.一条内装磁性浮子的与容器相通的非磁性连通管。

　　b.一根在连通管外侧的密闭式玻璃管,内装橘黄色指示器,用于现场指示。

　　c.一支固定在连通管外侧的磁致伸缩液位传感器。

　　KM26液位计可设计成各种不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔合金、玻璃钢、PVC、CPVC等非磁性材料外壳或衬里,适用范围很广。

3　主要技术参数

　　a.测量范围:0.3~18.3m。

　　b.精确度:0.01%FS,最大不超过1.27mm。

　　c.重复性:0.005%FS,最大不超过0.38mm。

　　d.非线性:0.01%FS,最大不超过0.90mm。

　　e.最高工作压力:30MPa。

　　f.工作温度范围:-40 ~538℃。

　　g.输出信号:4~20 mA,可选择Hart通讯协议。

　　h.防爆类型:本安型或隔爆型。

　　i.介质最低密度:270 kg/m3。

　　4　应用故障分析

　　4.1　注意正确选型

　　首先要满足操作压力、操作温度、液位或界位变化范围的要求;其次决定是否需要选用隔热、防冻或伴热附件;然后根据介质特性考虑连通管材料防腐和磁致伸缩液位传感器的防爆等级;此外还要参照介质密度选择合适的浮子规格、材质。若需要同时测量总液面及两种不同物料的界面时,要按照二种不同密度选用二个不同规格的磁性浮子。

　　4.2　故障原因及解决办法