摘要：磁致伸缩液位仪因非接触、精度高、稳定性好的优势，被广泛地应用于罐体液位的测量中。在实际的生产中需对磁致伸缩液位计进行正确的安装、调试及故障排查，以保障液位计的工作正常。本文就影响磁致伸缩液位计测量精度的主要成因及安装中应注意的问题进行了分析，并以我区转油站点使用的磁致伸缩液位计为例，对液位仪调试和运行过程中所出现的常见故障进行了总结和分析，对其中的故障排除方法进行了列举。
关键词：磁致伸缩液位仪；安装；故障排查
磁致伸缩式液位计是一种可进行连续液位、界面测量，并提供用于监视和控制的模拟信号输出的极高精度的测量仪表。通用的磁致伸缩测量仪的测量范围可达0-20m，分辨率高达0.50mm，精度等级为0.2-1.0级。磁致伸缩液位作为一种高精仪器，对安装有着极其严格的要求。若未进行精准地安装容易导致读数不准、通信波动等问题，因此，在实际的生产中应对磁致伸缩液位仪进行科学的安装、调试及故障排查，以保障液位仪的工作正常。
1.影响磁致伸缩液位仪测量精度的主要成因
磁致伸缩液位仪主要有三部分构成，包括主要由表头、传感器（电子仓、测杆）、防腐管（选配）、浮球组成。其中电子探头主要用于对电子脉冲的发射和接收，探测杆的外部被耐腐蚀、耐高温的材料所包裹，内部有波导丝，波导丝超磁伸缩材料所制成，是磁致伸缩液位仪的核心部件，能够小细微的磁场脉冲进行传感[2]。浮子套装在探测杆上可根据设备中的液面变动上下浮动，浮子的内部有磁场，这一磁场主要是有永磁体所产生。在磁致伸缩液位仪的安装和调试过程中易受到多种因素的影响。其主要包括：①探测杆安装时不可弯折，避免探测杆中波导丝受损。若不慎出现弯折情况，应及时更换。②对磁致伸缩液位仪的安装位置需进行合理地确定。避免靠近油料的进出口。这一地带在装卸油作业中易出现大的液面波动，给磁致伸缩液位仪造成一定的流动冲击。不仅会影响到测量的精度也会造成仪器的损坏[3]。③在安装时，需保证浮子与容器壁之间保有合适的距离，且能够纵向灵活运动。对于大型或有搅拌功能的容器，应采用地锚的方式将传感器固定，保持设备探头也容器底部垂直（误差±5°）。④磁致伸缩液位仪的通信线路应接触良好，将双芯双绞屏蔽电缆的屏蔽层和传感器的地线相连，并接到防爆穿线盒的接地螺栓上，并做接地处理。⑤科学控制容器内的液体物理和化学特性，不可使用该测量仪对高腐蚀、高毒性、高粘度液体的测量。
2.磁致伸缩液位仪常见故障及处理方法
将磁致伸缩液位仪安装到拉油罐中，其在调试和运行阶段出现的主要问题有液位波动较大、通信中断、连接不稳定等问题。
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2.1 液位显示不稳定的调试
在对罐体的试水过程中，发现磁致伸缩液位仪的示值随着液面产生波动，这一波动并为随着试水的结束而平稳，而是仍在不断的变化，仪器示值跳动频繁。对这一问题的分析中，预估是液位仪浮子出现了较大的摆动，而这一摆动可能因软缆问题所导致。依据安装要求，软缆应在所存储的液体中保持垂直向下的状态，且与电子头在一条直线上。在调试过程中，首先应对重锤的安装情况进行检查。软缆的质量较轻，在液体中容易受到浮力的影响而发生位置的偏失或浮起，需通过重锤的作用使其保证良好的测量状态[4]。其次，应对软缆的缆场进行测量，看其是否超过了罐体液位计法兰安装高度，若超过罐体液位计法兰安装高度则容易出现软缆的弯曲现象，也在会导致示值的波动。经这两项检测，重锤安装到位，软缆超过40CM，确认为软缆过长所致。对于这一问题的解决可以采用两种方式：其一，紧箍背帽，将探测杆软缆向上提升；其二，将罐体安装法兰加高。也可根据实际情况将这两种方法进行综合。
2.2通信中断的调试
设备的运行过程中，从监屏上发现某油罐中三天内出现两次磁致伸缩液位仪的信号中断情况，触发系统报警。对这一问题的预分析认为，是由于通信线路故障所导致。三天内两次信号中断而又自动恢复，说明并未出现短路情况，而是一种时断时续的状态。在故障排除的作业中，首先对外部线路进行检查，重点查看DCS与机柜内部的线路连接，这一位置应接点较多容易出现上述情况。在确认DCS与机柜内部的线路连接正常后，对现行进行阻值和导通的测试。后在导通的测试中发现间接不牢靠的位置位于储罐顶端的仪表电缆接头处。经拨开检测后发现接头处出现松动且用于绝缘的胶带已在高温下部分软化，是造成磁致伸缩液位仪信号中断的成因。在磁致伸缩液位仪的安装过程中应确保接头的规范操作，不可以降低成本的方式导致接头的安全性、稳定性受损，建议再采用弹簧螺旋式接线帽来进行。这一接线帽在不仅具有较好的绝缘性性而且稳定性较高。同时，这一接线帽的弹性装置能够是接头更为牢固，不易脱落。排查的主因为：接线头接触不良，以更换弹簧螺旋式接线帽。磁致伸缩液位仪得以恢复正常。
2.3通讯信号输出异常
处理方法：检查输入输出线路是否短路、破损、接错、接反现象；测量供电电压是否正常；检查仪表通讯地址波特率与采集设备参数设置是否一致；检查采集设备的通讯指令是否符合规定的通讯协议；检查采集设备的通讯接口是否有损坏；输出信号依然异常，则需要返厂维修。
3.磁致伸缩液位计缺陷缺陷及日常维护
①因磁致伸缩液位计不能准确显示粘度大的介质，故在冬季针对拉油点的油保证温度；②定期检查导线是否有老化、破损的现象；③定期检查接线端子的电缆连接。确认端子接线牢固；④定期检查取压管路及阀门接头处有无渗漏现象；⑤定期检查电缆进线口是否有密封不严，或密封圈老化、破损现象；⑥定期检查壳体前后盖是否有未拧紧，或密封圈老化、破损现象；⑦对于含大量泥沙、污物的介质，应当定期排污、清洗传感器。
4.小结
磁致伸缩液位仪是一种广泛地应用与罐体液位测量的一种仪器，这一精密仪器在安装和使用过程中应对关键环节进行把握，才能够有效地避免液位波动较大、通信中断、连接不稳定等问题的发生[5]。要求安装和维护人员对磁致伸缩液位仪的工作原理和安装问题进行全面的把握，以便在实际生产中快速、准确地解决问题，为罐区的安全生产提供保障。
参考文献：
[1]高春辉，崔盟军，杨洋，等. KMR系列磁致伸缩液位计的开发及应用[J]. 中国仪器仪表，2015，（1）.
[2]冯建，赵辉，刘伟文，张永杰，陶若杰. 磁致伸缩位移传感器电路系统的设计[J]. 电子测量技术，2010，33（1）：11-13，28.
论文作者:杨娥1,李永宏2,葛志刚1,陈辉3,柴小勇1
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/12/3
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