法兰式液位变送器适用于高温、有悬浊物等比较恶劣的工况, 又可以避免因配置取压管路而造成的泄露、冻堵等问题, 此外还具有可靠性高、线性好, 容易调校等优点。因此, 广泛地应用于化工生产中的液位测量, 但随着使用时间的延长, 此类液位变送器最可能出现的问题是线性度变差, 从而影响测量精度, 所以解决这一问题具有非常积极的意义。
故障分析：
由于仪表输出4 ～ 20mA DC 信号直接取决于差压ΔP , 因此, 感应压力的感应膜片及传送压力的毛细管中的灌充液, 都是影响此变送器正常工作的关键因素。在正常情况下使用此法兰式液位变送器, 一定要注意不能撞击感应膜片, 使其破裂或变形, 也不能使毛细管折断或破裂, 而使灌充液泄漏, 这两种损伤都会使变送器的工作特性变成非线性而报废。
在实际使用中, 一般仪表技术人员都能注意小心使用, 很少出现上述故障。而法兰式液位变送器的工作特性变成非线性的原因, 大多数是由于毛细管中的灌充液泄漏所致。一般情况下, 灌充液的密封是非常好的, 正确使用一台此类变送器, 在3 ～ 6 年内, 泄漏量很小,线性还可以。如果使用时间更长的话, 由于微小泄漏的长期积累, 就会使灌充液过少,有时可以明显看到感应膜片凹陷, 从而使变送器失去线性度而不可用。另一种情况是由于仪表技术人员未能注意工作温度所致。下面我们先看一看常用的几种灌充液的特性,如表1 。
从上表可以看出, 任何一种灌充液都有一个允许的工作温度范围, 以200 系列硅油为例, 若工作温度在149 ℃以上, 由于硅油的汽化以及汽化后的压力增大, 往往会使硅油的泄漏加快, 较快地使法兰式液位变送器失去线性度而不可用。
一般地, 此类法兰式液位变送器的价格约几千元/台, 特别是现在的智能化变送器, 精度高,质量更好, 价格更高。公司自投产以来由于使用时间长或使用不当而造成非线性的变送器已有几十台, 为了节约资金, 降低成本,我们经过长时间的探索, 总结出一种抽空后再充填硅油的方法, 成功地解决了法兰式液位变送器的修复问题。
2、修复方法
抽空后再充法是在常温下, 将感应膜片和毛细管中的灌充液抽出并达到真空后, 再重新充入灌充液的方法。管路接法如图3 。
步骤如下(以充硅油为例):
(1)将膜盒与毛细管从与仪表头连接处拆下, 并按图3 接入管路中。
(2)将转向阀打到抽空管路, 向漏斗中加入一定液位的硅油(注意漏斗到转向阀之间的管路, 必须完全排空, 不能有空气。
(3)先将膜盒抬高, 起动真空泵, 对膜盒抽真空, 使真空压力表的读数降低到-100kPa 左右, 不能再降低时, 停泵。
(4)将膜盒放到远低于漏斗液面, 将转向阀打到充硅油管路, 同时不断向斗中加入硅油, 使其液面基本保持在原设定位置。
(5)当即将充满硅油时(感应膜片回复到正常位置时), 将膜盒抬高至比漏斗液面稍低的位置, 以免压力过大, 导致膜盒里的硅油充得过饱, 影响其线性度。大约5min左右即可充好。
(6)按上述(1) ～ (5)步骤, 对表头充硅油, 使表头与毛细管接口处的锥形口充满硅油。
(7)把充满硅油的膜盒, 立即与表头连接好(注意在拆下膜盒时, 毛细管接口与感应膜盒应尽量保持水平且朝上, 以防止因重力作用而使硅油从毛细管渗出)。
(8)将装好的变送器按第5 部分的校验方法进行校验, 检查其线性度, 若充的硅油不够或过多, 则其线性度不够理想, 则须按上述(1) ～ (7)步骤重新充硅油, 再校验, 直到接近理想线性度为止。
5 调校方法
SLK3051DP
双法兰液位变送器(量程范围为0 ～ 12.6kPa) 为例, 按以下步骤进行调校。按图4 连接好气路和线路。
(1)当H (正压) 和L (负压)为零时, 校准零点。再向H 和L 同时加工作压力, 检查零点, 而确定静压误差。
(2)将L 保持在0kPa , 不断升高H 检测点的压力, 达到满量程的上限值时, 校准满量程。从而确定量程的上限值。
(3)校准零点和满量程后, 再校准上行程和下行程各点(即0 、25 %、50 %、75 %、100 %)。其各点所对应的电流值如下:
0 25 % 50 % 75 % 100 %
4mA 8mA 12mA 16mA 20mA
(4)现在我们均以正压进行校验, L 检测点始终为零保持不变, H 侧加压, 校验H检测点, 检查其膜盒充硅油后的线性情况。校验数据如表2 ;当H 检测点的压力(满量程)保持不变, L 侧加压, 校验L 检测点,检查其膜盒充硅油后的线性情况。校验数据如表3 。
注:量程范围:0 ～ 12.6kPa , H 为12.6kPa 保持不变
5、结论
通过多次试验和长时间的保压, 其数据均无变化, 线性度好, 从而证明了在常温下抽真空后充硅油的方法是符合实际, 切实可行的。
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