摘    要：本文介紹了恩拉福 (Enraf) 854系列液位計結構特點、測量原理, 以及調試過程, 通過對濱化集團龍口港丙烯球罐上液位計的使用和維護經驗, 提出了在安裝和維護方面的注意事項。

 

　　液位參數在丙烯球罐的計量和儲存中占有重要地位, 液位計的精度的高低決定這貿易計量和日常監測準確性的高低。濱化集團龍口港分公司的6個丙烯球罐承擔著國外進口丙烯卸船的貿易計量和車輛發貨的任務, 需要準確的掌握丙烯的進出情況, 合理的調度和管理。因此需要一種高精度、高可靠性、集多種測量功能為一體的計量交接級的儲罐液位計。

 

　　恩拉福 (Enraf) 854系列伺服液位計采用模塊化設計, 精度可達0.4 mm, 可接入溫度計、HART協議壓力信號, 用戶可選擇液位模擬信號輸出、伺服密度測量等, 可以使用霍尼韋爾恩拉福公司的便攜終端PET, 通過紅外線接口與液位計連接, 或者利用Ensite組態調試軟件, 通過BPM通訊總線很容易地對854系列伺服液位計進行遠程調試和組態。隨著儲罐測量技術的日趨成熟, 霍尼韋爾恩拉福854系列伺服液位計在液化和輕質產品的測量方面, 已經成為全世界的行業標準。

 

　　1 結構和工作原理

 

　　1.1 結構

 

　　Enraf伺服液位計由高精度力傳感器、伺服電機系統、測量磁鼓、測量浮子組成, 為接觸型儀表。可劃分為電氣室、磁鼓室、接線室三個腔室, 三個腔室互不連通完全隔離。電氣室由電路板 (電源板、功能板、XPU板 (通訊處理板) 、SPU板 (伺服處理板) ) 、伺服電機和力傳感器組成;磁鼓室由磁鼓、浮子、鋼絲組成;接線室分本安部分和非本安部分, 防止強弱電的干擾。

 

　　1.2 工作原理

 

　　圖1 伺服液位計

　　圖1 伺服液位計   下載原圖

 

　　伺服液位計是基于阿基米德原理測量液位 (如圖1) 。浮子處于被測介質表面, 浸入液面1~2 mm。對浮子進行受力分析, 浮子重力、鋼絲繩拉力、浮力, 根據力平衡得出浮子在靜止狀態下拉力=重力-浮力。浮子標準重量DW=223 g, 控制浮子浸入1 mm, F=15 g, 得出拉力為208 g。吊浮子的鋼絲纏繞在磁鼓上, 磁鼓通過磁耦合將拉力傳遞給安裝在磁鼓軸上的馬達單元, 隨后傳遞給力傳感器。力傳感器將力轉變成頻率信號, SPU板根據頻率信號控制馬達帶動浮子運動。力傳感器不斷的檢測鋼絲繩的拉力是否為208 g, 當拉力小于208 g時, 說明液位下降, 力傳感器檢測到后立即控制伺服電機以0.05 mm的步幅放下浮子, 直至達到力平衡狀態, 即檢測到拉力為208 g。液位下降的同時, 計數器記錄了電機的轉動步數, 自動的計算出位移量, 從而實現液位的測量。

 

　　2 安裝使用注意事項

 

　　(1) 液位計在開箱后需要妥善保管好浮子和磁鼓, 磁鼓和浮子是標定過的, 其中磁鼓非常精密極易損傷。另外, 磁鼓和液位計是配套的, 不能和其他液位計的磁鼓搞亂, 所以需要在開箱后做好標記。***后安裝后應保持浮子、磁鼓、鋼絲清潔, 否則影響測量結果的準確性。

 

　　(2) 為了保護力傳感器, 在運輸過程中馬達是被鎖死的, 安裝好液位計后, 在投運之前, 必須給馬達解鎖, 使力傳感器能自由運動。

 

　　(3) 對于液面波動較大的場所應安裝穩液管。要求穩液管安裝必須豎直, 偏心度不能超過3 mm, 且管內部必須光滑沒有毛刺, 兩面對稱開口[1]。

 

　　(4) 在選型前一定要根據控制室內接收信號裝置選擇是BPM協議傳輸還是4~20m A傳輸, 防止安裝時發生型號不符的情況發生。

 

　　(5) 次進產品時, 必須要以極小流量進產品, 等到罐內壓力平衡后再開大閥門, 防止罐內壓力打開瞬間吹散鋼絲。

 

　　3 初始化調試

 

　　新的液位計送電后會顯示+027.0000, 這是出廠的設置。

　　4 故障分析

 

　　4.1 故障命令介紹

 

　　854系列是一種具有自診斷功能的儀表。檢測到的故障將會作為狀態信息會在PET顯示面板上顯示出來。以下的指令保存了處理板的錯誤信息:

 

　　EP XPU板的錯誤代碼, 顯示儀表內部軟件和通訊方面的錯誤。EP=000沒有錯誤。

 

　　ES SPU板的錯誤代碼, 顯示的是馬達和浮子移動方面的問題。ES=0000無錯誤。

 

　　EM功能板溫度錯誤代碼, EM=**00無錯誤。

 

　　EH功能板壓力錯誤代碼, EH=**00無錯誤。

 

　　4.2 故障實例

 

　　1) 罐區液位計安裝后經常出現液位死機情況 (不跟隨實際液位變化) ?

 

　　處理:用手操器對液位計進行平衡測試, 發現BU-BV大于3 g, 很可能為磁鼓處有臟污物質, 開蓋清理后正常。

 

　　2) 105罐壓力值無法傳輸到電腦, 液位和溫度都可以?

 

　　處理:輸入命令EP、ES、均無錯誤, EH有錯誤代碼, 確認功能板問題, 更換后正常。

 

　　3) 105號罐無法測量液位, 壓力溫度正常?

 

　　處理:輸入命令ES, 顯示ES=0407, 查找錯誤代碼, 提示為馬達沒有解鎖或力傳感器初始化錯誤, 檢查發現力傳感器

 

　　與馬達相連的鋼絲斷了。必須更換力傳感器。

 

　　5 結語

 

　　經過近10年的使用, 發現Enraf 854系列伺服液位計是一種精度高、穩定性好、基本免維護、性能優越的儀表, 比雷達液位計、雙法蘭液位計等其它液位計有無法比擬的優越性。個人認為此系列液位計非常適合丙烯等輕質液體的液位測量, 值得推廣。