摘 要：投入式液位计能够精确测量易燃、易爆强腐蚀性等介质液位。因此，在石油化工装置中得到广泛的应用，特别适用于大型立罐和球罐的测量工作。由于工作的特殊性，投入式液位计需要在高温的环境下，进行连续的精确测量，这大幅度的提高了投入式液位计故障的发生概率，文章将从投入式液位计的故障的类型出发，深入研究投入式液位计故障的成因及处理措施。
0 引言
投入式液位计因其测量范围大，测量精度高、测量死区小、耐高温能力强等优势，被广泛的应用于由化工的液位测量工组中。然而，投入式液位计的测量对象比较复杂，还有可能受到搅拌、蒸汽等诸多原因的影响，这使得投入式液位计的维护工作的难度提高，甚至可能造成生产混乱，本文将立足于投入式液位计的工作原理，深入研究投入式液位计的故障处理措施，以供相关从业人员借鉴学习。
1 投入式液位计的工作原理及构成
1.1 投入式液位计的工作原理
投入式液位计的基本测量原理是由发射、反射、接收组成的，雷达传感器的天线以波束的形式发射雷达信号，采用微波脉冲的测量方法，不同的距离对应不同的物位，反射回来的回波信号仍由天线接收，雷达的信号适宜中连续的、非接触的脉冲信号，能够在金属的容器内正常运行。通常来说，微波脉冲的发射时间间隔 1s，频率为 2.5MHz，反射回来的信号会反映在回波图上，回波图能够在极短的一瞬间（十亿分之一秒），将回波信号进行放大、定位，然后精确细致的分析处理这些信号。投入式液位计发射的微波脉冲的能量很低，不会威胁到人体的健康，要求能够在各种金属与非金属容器内传播，不仅可以测量立罐内的液体的液位，还能针对颗粒、浆料的液位进行连续测量，是一种适用性很强的液位计。一般来说，投入式液位计是由发射器与天线组成，不同的型号，所采用的接收器与天线都存在着一定的差异。因此，相关单位在使用投入式液位计时，不能够忽视这个问题，注意不同的投入式液位计的过程条件，从而使投入式液位计能够发挥出理想的应用效果
。
1.2 天线系统
天线是雷达传感器的眼睛，决定了投入式液位计的实际应用效果。因此，要根据实际的测量对象，选择不同的天线系统。一般来说，天线的类型由天线的外形和微波的灵敏度决定。根据外形可以将天线系统分为法兰下置型天线、喇叭口型天线以及棒式天线。其中，聚焦特性最好的是喇叭口型天线，不仅适用性强，还非常牢固耐用，具有稳定的化学特性和物理特性，由于采用不锈钢材料制作。因此，可以测量 1000℃以上的介质。而棒式天线是三者之间化学稳定性最好的一种传感器的天线，适用于腐蚀性介质的测量。因此，在食品加工业之中推广应用，主要注意的是，棒式天线的耐高温能力有限，只能测量 200℃以下的液体介质，在使用之后，要注意进行及时的清理工作，从而保证测量装置的正常运行，此外，棒式天线的负荷能力有限，易折易弯曲，会有变形折断的危险。而法兰下置型天线相比上述两种天线系统很少使用，只用于特殊的应用，如果介质表面的波动较大或者测量卫生程序较高的药品，则可以使用这种形式的天线，首先法兰下置型天线能够在导波管中进行，不仅能以根据运行时间进行补偿，还拥有智能化的系统，能够将导波管内的情况实时反映给智能自动分析系统
。
1.3 智能自动分析处理系统
智能分析处理系统是投入式液位计最重要的组成部分，不仅采用十分先进的电子部件，还具有耐老化的性能。投入式液位计能够在十亿分之一秒内完成雷达信号的传输，大幅度的提高了雷达传感器的工作效率。所有的测量参数都储存在记忆储存器里面，并且这个以及储存器与数据库相连，能够在数据库的支持下，快速的进行验算和判断，并将计算结果显示在传感器的回波图上。智能自动分析处理系统采用模糊逻辑的方法测量物位，传感器需要在很短的时间判断出哪些信号是虚假的回波，哪些信号是有用的回波。
2 投入式液位计的安装要求
为了不影响生产，保证投入式液位计的正常运行，需要在前期的安装阶段，严格按照有关规定，准确的操作。
2.1 安装位置
投入式液位计的安装位置要根据实际情况来决定，安装位置的距离应该大于槽壁，如果槽壁的距离大于安装位置的距离，则有可能引起回波信号异常，使自动识别系统，在处理传感器发射的信号时，无法准确的辨认出哪些是干扰信号，哪些是有用的回波信号。一般来说，投入式液位计应该安装在距离槽壁直径的六分之一处，保证投入式液位计的回波信号能够正确的反应在回波图上 。
2.2 差异性的要求
有时候，投入式液位计在测量易结晶和高腐蚀性的物体时，介质会对传感器造成不良的影响，为了应对这种特殊情况，应该使用具有分离法兰结构的测量仪器，保证投入式液位计的正常运行。此外，天线不能安装在入料后上方，这是因为被测物体能够反射虚假回波，这会对液位传感器的信号接收带来一定的影响，甚至会导致有效信号的衰减。因此，投入式液位计的位置应该尽量避开下料区，从而减少不规则液位的产生。为了防止天线上存在的结晶物体影响仪表的正常工作，必须使测量槽壁与天线保持平行，并保留 100mm ～ 800mm 的安全距离 。
3 日常维护与故障处理
3.1 检查供电是否正常
如果生产现场发现投入式液位计在液位升到一定值后变化非常缓慢，应该立即检查投入式液位计的供电情况是否正常，相关工作人员也要在日常的维护中，详细检查投入式液位计的通电情况，通电后有无正常输出。液位变化缓慢或者根本没有变化，需要在第一时间检查设备的保险丝是否烧坏，如果并无电流输出，则基本可以判断是仪表出现问题，应视情况更换或者维修。此外，应该在仪表安装调试的环节加强管理，防止仪表参数设置不准确而影响生产。相关工作人员也需要加强日常的维护工作，定期的进行停运检修，从而保证投入式液位计仪表的正常运行。
3.2 检查通讯设备是否正常
一旦发现通讯设备不正常，可以通过安装雷达调试软件，读取雷达的组态数据，监控雷达传感器的状态。主要检查雷达传感器能够准确的判断反射回波与假回波的区别，反射波的强度是否达到预定的标准，如果上述测试没有问题，则需要检查其他的电子元件，如果判断出投入式液位计的通讯单元出现损坏，则需要视情况更换元件，从而保证投入式液位计的通讯正常。相关工作人员在日常的维护工作中，也应该加强对投入式液位计的通讯情况的检查，可以用雷达调试软件接入信号线，利用调节器对投入式液位计的通讯设备进行维护。
3.3 使用温度
为了使投入式液位计正常测量，应该保证投入式液位计的内部温度低于 50℃。一般来说，投入式液位计都应用于测量高温的介质。因此，投入式液位计的外壳都用具有耐热性能较强的材料制成，因此一般情况下投入式液位计的内部都不会超过 50℃，如果内部电子元件超过这个数值，切不可用冰水进行降温冷却，冰水不仅不会起到降温冷却的作用，甚至会使投入式液位计瘫痪。可以用紫铜管子吹入少量的风到雷达的表头，科学的降低投入式液位计的内部温度 。
3.4 显示值不准确
显示值不准确是投入式液位计常出现的问题，导致显示值不准确的成因，可能是初始设置的对比度不合适，或者因为显示模块的插件连接不正确，相关工作人员应该尽量避免这个问题，一旦发现显示值不可见，应该对投入式液位计的初始设置进行检查，并检查显示模块插件的连接是否正常，如果这两项均显示正常，则需要深入的检查投入式液位计的输出电流是否正常，如果输出电流大于 22mA，则可以判断是投入式液位计的显示模块出现了故障，需要进行及时的更换。如果输出电流小于 3.5mA，可以判断是雷达液时的更换。如果输出电流小于 3.5mA，可以判断是投入式液位计的电子模块出现了故障，需要及时的更换投入式液位计的电子模块。
3.5 系统显示错误信息
投入式液位计的系统时常显示错误信息，一般导致这种故障的原因在于数据存储结束前切断了电源，需要进行校验复位并重新标定。若校验复位并重新标定后依然发出警报，则需要更换投入式液位计的电子模块。
4 结语
综上所述，为了使投入式液位计在化工领域发挥出更大的作用，必须重视投入式液位计的故障问题，要深入现场，了解故障的成因，并提出具体的故障解决措施，才能保证投入式液位计高效、稳定的运行。
