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單法蘭液位變送器膜片損壞故障處理及其維護實例附圖分析
發表時間：2018-11-30 ??點擊次數：3923? 技術支持：1560-1403-222
單法蘭液位變送器是一種直接安裝在管道或容器上的現場變送器。由于隔離膜片直接與液體介質相接觸，無須將正壓側用導壓管引出，因此可以測量高溫、高粘度、易結晶、易沉淀和強腐蝕等介質的液位、壓力和密度，然后將其轉換成4～20mA.DC信號輸出。雙法蘭式液位變送器是使用毛細管法蘭變送器進行測量，它相當于將變送器測量元件中的隔離膜片延長到設備開口處，可以有效的消除粘稠、腐蝕或存在嚴重相變的介質對測量帶來的影響。目前在工業生產領域有著**的應用，主要用于一些大型密封型帶壓罐體的液位測量，具有較高精確度，變送器可以配置現場顯示的表頭，也可以將信號進行遠傳輸出。
1 液位變送器的測量原理
單法蘭遠傳壓力變送器（液位變送器）是通過安裝在管道或容器上的遠傳設備來感受被測壓力，該壓力經毛細管內的硅油傳遞到變送器的主體，然后經過主體內的δ室和放大電路板，將壓力或差壓轉換成4～20m A信號輸出，與H A R T協議的手操器連接能夠進行設定和監控。其液位測量控制原理圖如圖1。
2 液位測量過程控制
以切紙機水力碎漿機為例，液位測量過程邏輯控制如下：先加水到碎漿機20%的液位，開啟噴淋閥門小流量一直加水，同時吸邊風機把切紙機紙條打碎通過風筒送入水力碎漿機。當液位增到90%時，數顯表通過高報警點聯鎖控制開啟提漿泵把損紙漿輸送到打漿損紙塔，液位下降到5%時通過數顯表低報警點停止提漿泵。然后打開加水閥加水到碎漿機2 0 %，依次周期循環。碎漿機處理后損紙濃度穩定與否直接影響漿料配比，碎漿機液位測量準確性決定碎漿機能否正常工作。
3 測量過程中出現的問題和解決措施
3.1 故障現象水力碎漿機液位顯示開始波動大，后來液位顯示值逐漸變小，液位顯示只有50%時切紙機水力碎漿機實際液位已經滿了。
3.2 處理過程
液位變送器需要24V D C電源，如果電源不穩定或低于21.5V D C都會造成液位波動；設備振動也會出現接線端子松動導致電源不穩定，所以要先檢查電源。經過檢查都很正常，電源的接線端子也沒有松動的地方，這樣變送器的電源部分可以排除。液位變送器主板是把液位變送器接收的靜壓力大小轉換為對應的標準4～2 0m A的關鍵部位，如果主板老化、插頭松動都會出現測量信號無規律波動，在現場無法測試其好壞，只能與同型號液位變送器內部板件更換。更換主板后故障現象無任何變化，從而排除主板問題。
液位變送器傳感器：液位變送器是由液位傳感器和液位變送部分組成，上面一步已經查明變送部分沒有問題，下一步需要查看傳感器部分了。碎漿機內部漿產生的靜壓擠壓測量膜片，再通過毛細管內硅油傳遞給壓敏原件檢測靜壓力大小。據此，如果膜片損壞或硅油泄漏都會出現測量不準確。拆下液位變送器進行檢查，結果發現液位變送器膜片損壞內部硅油已經出現泄漏，導致液位測量不準確，更換液位變送器后液位問題得到了解決。損壞的膜片如圖2。
4 單法蘭液位變送器安裝的改進辦法
4.1 液位變送器膜片受外力損壞的情況碎漿機內因意外因素進入了螺絲、小工具、碎鐵屑等雜物是不可避免的，而這些雜物在碎漿機碎漿過程中高速旋轉撞擊碎漿機外壁上液位變送器的膜片導致變送器損壞，從而導致測量數值不準。為了降低生產成本和提高設備使用壽命，我們對變送器膜片進行了安裝改造，從而避免了膜片的損壞，簡單介紹如下。
*先把單法蘭液位變送器安裝位置加一段20 c m延伸管，讓碎漿機高速旋轉的漿料內雜質不再直接沖擊液位變送器膜片，起到緩沖作用。再把液位變送器安裝面由原來A處外移到B處,如圖3。液位延伸安裝示意圖如圖4。經改裝后液位測量沒有任何影響，至今已使用5年多液位變送器未再出現因膜片損壞導致液位測量不準的情況。
4.2 液位變送器安裝改造的擴展
造紙車間需進行的聚合氯化鋁等腐蝕性、易結垢的物料介質液位測量，也會出現損壞膜片的現象。實踐證明，在液位變送器測量介質之間加一層隔離膜片，需要清理只需更換隔離膜片，減輕清理難度也可以延長變送器的使用壽命。隔離膜片制作方法如下：
（1）*先準備一塊外圓直徑為80m m的圓形塑料膜作為隔離膜片，保證隔離膜片材質與測量介質不發生化學反應。
(2）把隔離膜片與液位變送器法蘭重疊，依次裁出8個螺絲孔，保證其與液位變送器對應螺絲孔同心。
(3）用信號筆在隔離膜片上畫出一個與液位變送器測量膜片外圓一樣大的圓形，用手輕輕把圓內隔離膜片撐松，保證隔離膜片與液位變送器膜片緊密接觸，但要注意保證外圓環平整不變形，否則安裝后易導致漏料；膜片改造過程如圖5～圖7。
5 膜片損壞的液位變送器可再利用
單法蘭液位變送器只要膜片損壞便會出現測量不準不能再正常使用，但只因為膜片損壞便把液位變送器報廢，的確是一種浪費。我們可以將帶法蘭的液位變送器改造為不帶法蘭的差壓變送器，下面以Fo x b o r o公司液位變送器和差壓變送器IDP10系列產品為例簡單地介紹一下。它們的核心測量傳感器和內部板件都是同一型號，其外形也有很大相似之處，見圖8組裝結構和圖9密封端面對比。
改裝成差壓變送器，其步驟如下：
(1）把膜片損壞的液位變送器的固定法蘭兩螺絲拆開，移走損壞的膜片法蘭，其它（壓敏元件和電路板件）全部保留原樣不變。
(2）把差壓變送器正壓側連接塊安裝到液位變送器正壓室側，確保絲孔能與三閥組連接，如圖9所示。確保液位和壓差是同一公司統一系列產品密封面尺寸一致，確保密封良好無任何泄漏。
(3）測試，把組裝好差壓變送器按照說明書步驟重新標定零點和量程就可以正常使用了。
以上所述是我個人在生產車間遇到的問題，其處理問題經驗僅供相同或類似工況條件情況下出現類似問題時作參考。
上一條：關于磁翻板液位計等液位儀表在液氨球罐測量中選型要求
下一條：決定磁翻板液位計的產品質量的制作工藝包括哪幾方面內容
1 液位變送器的測量原理
單法蘭遠傳壓力變送器（液位變送器）是通過安裝在管道或容器上的遠傳設備來感受被測壓力，該壓力經毛細管內的硅油傳遞到變送器的主體，然后經過主體內的δ室和放大電路板，將壓力或差壓轉換成4～20m A信號輸出，與H A R T協議的手操器連接能夠進行設定和監控。其液位測量控制原理圖如圖1。
2 液位測量過程控制
以切紙機水力碎漿機為例，液位測量過程邏輯控制如下：先加水到碎漿機20%的液位，開啟噴淋閥門小流量一直加水，同時吸邊風機把切紙機紙條打碎通過風筒送入水力碎漿機。當液位增到90%時，數顯表通過高報警點聯鎖控制開啟提漿泵把損紙漿輸送到打漿損紙塔，液位下降到5%時通過數顯表低報警點停止提漿泵。然后打開加水閥加水到碎漿機2 0 %，依次周期循環。碎漿機處理后損紙濃度穩定與否直接影響漿料配比，碎漿機液位測量準確性決定碎漿機能否正常工作。
3 測量過程中出現的問題和解決措施
3.1 故障現象水力碎漿機液位顯示開始波動大，后來液位顯示值逐漸變小，液位顯示只有50%時切紙機水力碎漿機實際液位已經滿了。
3.2 處理過程
液位變送器需要24V D C電源，如果電源不穩定或低于21.5V D C都會造成液位波動；設備振動也會出現接線端子松動導致電源不穩定，所以要先檢查電源。經過檢查都很正常，電源的接線端子也沒有松動的地方，這樣變送器的電源部分可以排除。液位變送器主板是把液位變送器接收的靜壓力大小轉換為對應的標準4～2 0m A的關鍵部位，如果主板老化、插頭松動都會出現測量信號無規律波動，在現場無法測試其好壞，只能與同型號液位變送器內部板件更換。更換主板后故障現象無任何變化，從而排除主板問題。
液位變送器傳感器：液位變送器是由液位傳感器和液位變送部分組成，上面一步已經查明變送部分沒有問題，下一步需要查看傳感器部分了。碎漿機內部漿產生的靜壓擠壓測量膜片，再通過毛細管內硅油傳遞給壓敏原件檢測靜壓力大小。據此，如果膜片損壞或硅油泄漏都會出現測量不準確。拆下液位變送器進行檢查，結果發現液位變送器膜片損壞內部硅油已經出現泄漏，導致液位測量不準確，更換液位變送器后液位問題得到了解決。損壞的膜片如圖2。
4 單法蘭液位變送器安裝的改進辦法
4.1 液位變送器膜片受外力損壞的情況碎漿機內因意外因素進入了螺絲、小工具、碎鐵屑等雜物是不可避免的，而這些雜物在碎漿機碎漿過程中高速旋轉撞擊碎漿機外壁上液位變送器的膜片導致變送器損壞，從而導致測量數值不準。為了降低生產成本和提高設備使用壽命，我們對變送器膜片進行了安裝改造，從而避免了膜片的損壞，簡單介紹如下。
*先把單法蘭液位變送器安裝位置加一段20 c m延伸管，讓碎漿機高速旋轉的漿料內雜質不再直接沖擊液位變送器膜片，起到緩沖作用。再把液位變送器安裝面由原來A處外移到B處,如圖3。液位延伸安裝示意圖如圖4。經改裝后液位測量沒有任何影響，至今已使用5年多液位變送器未再出現因膜片損壞導致液位測量不準的情況。
4.2 液位變送器安裝改造的擴展
造紙車間需進行的聚合氯化鋁等腐蝕性、易結垢的物料介質液位測量，也會出現損壞膜片的現象。實踐證明，在液位變送器測量介質之間加一層隔離膜片，需要清理只需更換隔離膜片，減輕清理難度也可以延長變送器的使用壽命。隔離膜片制作方法如下：
（1）*先準備一塊外圓直徑為80m m的圓形塑料膜作為隔離膜片，保證隔離膜片材質與測量介質不發生化學反應。
(2）把隔離膜片與液位變送器法蘭重疊，依次裁出8個螺絲孔，保證其與液位變送器對應螺絲孔同心。
(3）用信號筆在隔離膜片上畫出一個與液位變送器測量膜片外圓一樣大的圓形，用手輕輕把圓內隔離膜片撐松，保證隔離膜片與液位變送器膜片緊密接觸，但要注意保證外圓環平整不變形，否則安裝后易導致漏料；膜片改造過程如圖5～圖7。
5 膜片損壞的液位變送器可再利用
單法蘭液位變送器只要膜片損壞便會出現測量不準不能再正常使用，但只因為膜片損壞便把液位變送器報廢，的確是一種浪費。我們可以將帶法蘭的液位變送器改造為不帶法蘭的差壓變送器，下面以Fo x b o r o公司液位變送器和差壓變送器IDP10系列產品為例簡單地介紹一下。它們的核心測量傳感器和內部板件都是同一型號，其外形也有很大相似之處，見圖8組裝結構和圖9密封端面對比。
改裝成差壓變送器，其步驟如下：
(1）把膜片損壞的液位變送器的固定法蘭兩螺絲拆開，移走損壞的膜片法蘭，其它（壓敏元件和電路板件）全部保留原樣不變。
(3）測試，把組裝好差壓變送器按照說明書步驟重新標定零點和量程就可以正常使用了。
以上所述是我個人在生產車間遇到的問題，其處理問題經驗僅供相同或類似工況條件情況下出現類似問題時作參考。
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