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图解浮球液位计构造及智能变送器校准 点击:4318 | 回复:27



撞破烂钟——王者之师

    
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发表于:2015-12-27 15:12:42
楼主

浮球液位计是一个使用广泛历史悠久的液位检测仪表,在十多年前上学的教科书上就专门有浮球液位计的原理介绍,说是恒浮力检测,而且还与浮筒液位计进行了比较。

上班后发现生产现场的浮球液位计非常多,特别在一些塔器高温介质的液位检测中应用广泛,在日常的维护、维修中随手拍了一些图片,今天在家不上班,略作整理,发到论坛上与大家分享。

千言万语的描述,赶不上一张图片的说服力。

上图片。

浮球液位计在生产装置缓冲罐中的应用

浮球液位计的组成粗略分为四部分

各部分的大体构造

变送器,由于浮球液位计在中国区主要厂家在东北的丹东仪表厂里,所以大部分的浮球及变送器都是同一厂家的产品,变送器分为机械式和智能数字式。

机械式的变送器

前几年机械式应用的较多,现在最求高科技了,把一个简单的变送器整成了什么智能的型号,原本一个简单的校准零点、量程的工作也变得异常复杂。

智能式的变送器






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发表于:2015-12-27 15:23:58
1楼

连接部分。

连接部分是浮球液位计与变送器接口的连接,原本没有任何的技术性,但这个接口的连接直接关系到浮球液位计的使用好坏。

而连接部分受现场仪表人员的技能和责任影响很大,一个责任心强的仪表工能够把浮球液位计的连接安装的非常到位,一个责任心不好的仪表工安装后的浮球液位计常常会出现故障。

由于这种复杂的连接,全靠机械的禁锢,因此其安装和安装初期的调整异常重要,对于浮球变送器的初次安装的位置对应直接关系到浮球液位计的零点、满度校准的频繁性。

此外安装过程中最重要的就是浮球检测部分的主轴与变送器后轴以及轴连接件的同心度,同心度好,其变送器的后轴就不会出现偏移性磨损,其后轴使用寿命就长久,轴的摩擦力小其使用的精度就高。

除了安装过程中的重要性,在就是日常使用中的维护性,变送器轴承的润滑油维护、各禁锢螺丝的松动性、浮球主轴上盘根的老化抱死主轴,以及盘根老化从主轴出漏油的现象,以及盘根螺母的松紧度都直接关系着浮球液位计的误差大小。


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发表于:2015-12-27 15:41:07
2楼

力矩平衡部分是浮球液位计很重要的一部分,其也是仪表安装维护人员最难处理的一部分。

由于浮球液位计内部的构造都是金属不锈钢构件,虽然其浮球内部中空,但大多数情况下中空浮球在介质中产生的浮力不足以抵消浮球及金属杆的总重力,也就是大多数情况下浮球在介质中是浮不起来的。

为了能够使浮球漂浮在介质液面上,起到检测介质液位的目的,浮球液位计都会在外部配备一个配重杆其通过力矩作用能够抵消一部分浮球及浮球杆的重力,从而能够使浮球浮在介质液面上。

浮球配重杆上的配重位置的调整直接关系到力矩平衡的平衡度,但这两配重的位置变化却只能凭借仪表人员的手感和经验来调整,不同的人调整的位置不一样,其调整后浮球的使用效果也不同,所以这样全屏手感的工作最难操作。这也是浮球液位计的最大弱点。

力矩平衡部分的配重杆与主轴的连接部分

在使用中,偶的经验就是浮球配重的调整,在调整一个位置后把浮球杆抬起和压下几次然后松手后如果浮球变送器的液位最后恢复到浮球杆位置变化之前,也就是最后浮球液位没有变化,那么调整的结果就算理想,如果抬起或压下松手后最后稳定的液位与初始液位差距较大,那么就需要在进行调整,使其摩擦力引起的误差死区尽可能的小,这样配重与浮球及主轴形成的力矩才算最佳平衡。

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发表于:2015-12-27 15:45:31
3楼

浮球的检测部分。

从图片看到的浮球检测部分只是浮球的很小的一部分,其余的主要的检测部分在塔器内部平常是看不到的。

浮球的检测的外部构造

浮球的内部主要包括浮球和浮球杆。


王者之师-----懂一点点

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发表于:2015-12-27 15:47:11
4楼

学习了,图文并茂!!!!!

撞破烂钟——王者之师

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发表于:2015-12-27 15:57:08
5楼

浮球内部部分受塔器直径以及测量高度范围的要求,分成两种类型:一是普通的窄量程的浮球液位计,另一个是宽量程的浮球液位计

两种类型的浮球液位计内部结构


由于浮球液位计测量部分完全的安装于塔器内部,其长时间经受着高压、高温、介质腐蚀、冲刷等恶劣状况,所以浮球液位计内部器件的磨损严重,每次装置大修都要拆卸进行检测。

针对两种不同的结构类型,其内部腐蚀的部件及程度也不尽相同,因此要仔细检查

宽量程的浮球液位计的检查重点

此外两者的中心都是浮球表面的磨损和腐蚀性,以及浮球与浮球杆连接部分的腐蚀情况。

图中就是一套生产装置内的浮球在生产中被介质冲刷腐蚀脱落。


撞破烂钟——王者之师

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发表于:2015-12-27 16:15:07
6楼

粗略的说完浮球液位计的构造后,说一下浮球液位计变送器的校准——调零,调满度

本来先前用的浮球变送器的调零满度旋纽设置在变送器表壳外面,可以使用螺丝刀方便的调整,但后来厂家一味的最求高科技,生产了所谓智能的变送器,把原本简单的工作变得异常复杂。

机械调零

组合键调零

调个零点还需要组合键——密码——操作顺序等等,现场的仪表人员不是只管这一种仪表,现场成百的不同仪表修来修去基本上这种智能的仪表的密码和操作步骤就容易混淆和忘记,所以这样的变送器使用中效果不好。

偶也是记不住,什么密码、代码等等的序号,只好记了一个快速调校的功能,也是怕以后忘记,今天传上来也是做个备份,忘记了在上论坛来查看。

不论调零还是调整满度,首先要保证在塔器里的浮球处于零点或最高处位置,如果在调整中的塔器内的浮球无法做的上述条件,则必须人为的使浮球处于相应的位置,此时的操作就需要人工来抬压浮球配重杆,使浮球处于正确的位置。

调整调零时——把浮球配重杆抬高到最高处,此时内部浮球处于最低处。

调整满度时——把浮球配重杆压倒最低处,此时内部浮球处于最高处。

满度的调整如同零点的调整步骤一致,只要保证配重杆在最低处即可实现满度调整

处于电子电路的特点,以及浮球主轴的摩擦力、死区、浮球配重调整的不匹配和调校人员的随机性,零点、满度的调整要反复进行几次,才能使浮球的零点、满度处于理想位置。


撞破烂钟——王者之师

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发表于:2015-12-27 16:19:06
7楼

最后来一个疑惑的问题,论坛高手能否解答

这种智能浮球变送器的调零、满度只能拧下仪表盖进行调整。

但这种仪表显示窗的表体上却标注了,断电才能开盖。

那么断电开盖后,变送器没电了,怎能调整零点、满度。

如此是否自相矛盾,不知论坛是否有厂家人员,请给出解答。

也请论坛的高手给指点一下迷境。

wanghangdong

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发表于:2015-12-29 09:49:27
8楼

请问仪表支持什么协议,一般可以通过手操进行设置.对于断电开盖也不知啥原因.

王者之师-chengxd0011

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发表于:2015-12-30 08:59:29
9楼


回复内容:

对: wanghangdong 请问仪表支持什么协议,一般可以通过手操进行设置.对于断... 内容的回复!

现在这种浮球液位计大都是支持Hart协议的,不需要在现场调试

笨笨小白杨

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发表于:2015-12-30 10:04:29
10楼

学习了,图文并茂!!!!!

upcyang

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发表于:2015-12-30 11:06:04
11楼

楼主厉害! 学习了!                         

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发表于:2015-12-30 11:36:01
12楼


引用 王者之师-chengxd0011 的回复内容: 回复内容:对: wanghangdong  请问仪表支...

嘿嘿。。。。

是不是HART协议不知道

不过请问,浮球液位计不在现场校准零点、满度,怎么校准。

校准浮球的最主要的步骤就是用手抬起或者压下浮球配重杆来模拟零点、满度的状况,然后校准变送器的零点、满度。

及时这浮球能够支持HART协议,请问用个手操器不在现场操作就能够校准零点、满度了么?


再说了浮球测量液位不准确,不仅仅是变送器零点漂移的问题,更多的问题在变送器与浮球连接杆已经配重的调整上,如果不到现场查看排除故障,单纯的校准变送器能够解决问题么?

ckong

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13楼

老古董,,,,,,,,,    

江湖再见-余辉

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14楼

学习了,图文并茂! 

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15楼


引用 ckong 的回复内容: 老古董,,,,,,,,,    

嘿嘿。。。

老旧的仪表并不就是没用的仪表。

实质上现在所谓高科技的双法兰、差压变、浮筒、雷达、超声波、射频导纳、磁致伸缩、甚至核辐射仪表在塔器液位检测中都没有浮球液位计测量的准确和直观。

银光人生—华

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16楼

这仪表真大                            

和我们使用的浮子液位计不一样。

撞破烂钟——王者之师

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17楼


引用 银光人生—华 的回复内容: 这仪表真大                      ...

浮球液位计与浮子液位计是两种不同的液位计。

两者测量原理相同,但结构不同。

浮球测量部分直接在塔器内部,浮子液位计是在塔器外部的测量筒中。

浮球液位计的浮球上有连接杆,而浮子液位计是自由的金属筒只是内部固化有一个永久磁铁。

浮球液位计的浮球变化通过连接杆传递到浮球变送器的轴滑线变阻器上,而浮子液位计是通过磁耦合来把浮子的高度传递到测量杆的电路板上比如磁浮子液位计测量杆的弹簧管的吸合或磁致伸缩杆上。

哇哈哈古古

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18楼

千山独步--王者之师

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19楼

楼主辛苦了,图文并茂的讲解

研讨会宣传员_3259

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20楼

图片很丰富呀                       


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