矩阵涡流液位计故障分析与处理

    矩阵涡流液位计采用矩阵涡流原理进行液位的测量,它具有自校准功能,不受环境变化影响。因此,该仪表测量准确度高、性能稳定、结构简单、造价低、安装方便等优点,可广泛的应用于石油、化工、制药、食品、饮料、污水处理等领域,特别适用于卧式罐和车载的的测量。实现在各种常压下的液位、界面(水位)及温度的测量。在数字化油库系统中采用了该仪表进行油库的液位检测。

1　矩阵涡流原理

    矩阵涡流液位计液位测量一般量程在几米至十几米,需用多个线圈按一定规律排列组合才能检测液位。将线圈分组呈单行阵列排列编码,由于浮子内部是铜棒结构,利用浮子沿测量杆随液位升降,测量杆内的线圈靠近浮子时,因涡流效应,电感值减小,远离浮子的线圈电感值不变,通过电路检测各组线圈的电感值,根据线圈编码位置,进行数据处理,即可精确测量液位高度。因采用单行阵列排列编码和涡流效应原理,故称矩阵涡流原理。

2　矩阵涡流液位计在数字化油库系统中的应用

    矩阵涡流液位测量仪主要由变送器、显示仪、远传接口、计算机管理系统等部分组成。其中变送器由内装多组线圈的测量杆、浮子、数据处理盒等组成,远传接口采用RS485总线接口,如图1所示。

    测量杆内线圈按照一定的顺序进行连接,使用的2m长的矩阵涡流液位计测量杆内线圈之间的连接如图2所示。线圈通过一定的顺序进行排列,逐个的放入测量杆内,线圈之间紧密连接,若出现空隙,将影响测量精度。通过浮子移动,改变每一路线圈磁场的变化,根据磁场变化进行数据处理,最终达到通过检测磁场变化来检测浮子的位移。

    在油库系统中,采用了二个油库联合供油,使用了二套测量距离为2米的矩阵涡流式液位测量仪,它们之间通过RS485总线进行连接,利用计算机进行集中管理。该系统的原理图如图3所示。

3　使用过程中的故障分析

    1)液位计使用过程中,当液位处于某几个高度段时,液位计报警,提示错误。

    由于液位有些时候是好的,因此检测排除了信号处理及变送单元的故障可能;检测就必须从测量杆内部及其物理构成入手,数据处理单元拆除后,继续对测量杆内的线圈进行取出,在取出测量杆内部线圈时发现测量管内进水。

    排出测量杆水分并对线圈进行了干燥,再进行测量时发现问题仍然没有解决。最后对线圈之间的所有接头进行检测,发现其中两个接线头断开,找出其中规律,并推出了其中有一个是测量杆内温度计的接头,另一个公共端接头,因此导致了其中部分线圈断开,因此出现了部分水位高度无法识别的现象。