法蘭式液位變送器適用于高溫、有懸濁物等比較惡劣的工況, 又可以避免因配置取壓管路而造成的泄露、凍堵等問題, 此外還具有可靠性高、線性好, 容易調校等優點。因此, 廣泛地應用于化工生產中的液位測量, 但隨著使用時間的延長, 此類液位變送器最可能出現的問題是線性度變差, 從而影響測量精度, 所以解決這一問題具有非常積極的意義。
故障分析：
由于儀表輸出4 ～ 20mA DC 信號直接取決于差壓ΔP , 因此, 感應壓力的感應膜片及傳送壓力的毛細管中的灌充液, 都是影響此變送器正常工作的關鍵因素。在正常情況下使用此法蘭式液位變送器, 一定要注意不能撞擊感應膜片, 使其破裂或變形, 也不能使毛細管折斷或破裂, 而使灌充液泄漏, 這兩種損傷都會使變送器的工作特性變成非線性而報廢。
在實際使用中, 一般儀表技術人員都能注意小心使用, 很少出現上述故障。而法蘭式液位變送器的工作特性變成非線性的原因, 大多數是由于毛細管中的灌充液泄漏所致。一般情況下, 灌充液的密封是非常好的, 正確使用一臺此類變送器, 在3 ～ 6 年內, 泄漏量很小,線性還可以。如果使用時間更長的話, 由于微小泄漏的長期積累, 就會使灌充液過少,有時可以明顯看到感應膜片凹陷, 從而使變送器失去線性度而不可用。另一種情況是由于儀表技術人員未能注意工作溫度所致。下面我們先看一看常用的幾種灌充液的特性,如表1 。
從上表可以看出, 任何一種灌充液都有一個允許的工作溫度范圍, 以200 系列硅油為例, 若工作溫度在149 ℃以上, 由于硅油的汽化以及汽化后的壓力增大, 往往會使硅油的泄漏加快, 較快地使法蘭式液位變送器失去線性度而不可用。
一般地, 此類法蘭式液位變送器的價格約幾千元/臺, 特別是現在的智能化變送器, 精度高,質量更好, 價格更高。公司自投產以來由于使用時間長或使用不當而造成非線性的變送器已有幾十臺, 為了節約資金, 降低成本,我們經過長時間的探索, 總結出一種抽空后再充填硅油的方法, 成功地解決了法蘭式液位變送器的修復問題。
2、修復方法
抽空后再充法是在常溫下, 將感應膜片和毛細管中的灌充液抽出并達到真空后, 再重新充入灌充液的方法。管路接法如圖3 。
步驟如下(以充硅油為例):
(1)將膜盒與毛細管從與儀表頭連接處拆下, 并按圖3 接入管路中。
(2)將轉向閥打到抽空管路, 向漏斗中加入一定液位的硅油(注意漏斗到轉向閥之間的管路, 必須完全排空, 不能有空氣。
(3)先將膜盒抬高, 起動真空泵, 對膜盒抽真空, 使真空壓力表的讀數降低到-100kPa 左右, 不能再降低時, 停泵。
(4)將膜盒放到遠低于漏斗液面, 將轉向閥打到充硅油管路, 同時不斷向斗中加入硅油, 使其液面基本保持在原設定位置。
(5)當即將充滿硅油時(感應膜片回復到正常位置時), 將膜盒抬高至比漏斗液面稍低的位置, 以免壓力過大, 導致膜盒里的硅油充得過飽, 影響其線性度。大約5min左右即可充好。
(6)按上述(1) ～ (5)步驟, 對表頭充硅油, 使表頭與毛細管接口處的錐形口充滿硅油。
(7)把充滿硅油的膜盒, 立即與表頭連接好(注意在拆下膜盒時, 毛細管接口與感應膜盒應盡量保持水平且朝上, 以防止因重力作用而使硅油從毛細管滲出)。
(8)將裝好的變送器按第5 部分的校驗方法進行校驗, 檢查其線性度, 若充的硅油不夠或過多, 則其線性度不夠理想, 則須按上述(1) ～ (7)步驟重新充硅油, 再校驗, 直到接近理想線性度為止。
5 調校方法
SLK3051DP
雙法蘭液位變送器(量程范圍為0 ～ 12.6kPa) 為例, 按以下步驟進行調校。按圖4 連接好氣路和線路。
(1)當H (正壓) 和L (負壓)為零時, 校準零點。再向H 和L 同時加工作壓力, 檢查零點, 而確定靜壓誤差。
(2)將L 保持在0kPa , 不斷升高H 檢測點的壓力, 達到滿量程的上限值時, 校準滿量程。從而確定量程的上限值。
(3)校準零點和滿量程后, 再校準上行程和下行程各點(即0 、25 %、50 %、75 %、100 %)。其各點所對應的電流值如下:
0 25 % 50 % 75 % 100 %
4mA 8mA 12mA 16mA 20mA
(4)現在我們均以正壓進行校驗, L 檢測點始終為零保持不變, H 側加壓, 校驗H檢測點, 檢查其膜盒充硅油后的線性情況。校驗數據如表2 ;當H 檢測點的壓力(滿量程)保持不變, L 側加壓, 校驗L 檢測點,檢查其膜盒充硅油后的線性情況。校驗數據如表3 。
注:量程范圍:0 ～ 12.6kPa , H 為12.6kPa 保持不變
5、結論
通過多次試驗和長時間的保壓, 其數據均無變化, 線性度好, 從而證明了在常溫下抽真空后充硅油的方法是符合實際, 切實可行的。
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