近來我們在石油化工生產(chǎn)裝置中多次使用了KM26磁致伸縮液位計(美國K-TEK公司生產(chǎn))用于高壓容器液位的測量和控制。實踐證明，與同類產(chǎn)品相比，這種液位計精度很高，可靠性很好，并能滿足總液位和界位同時測量的要求，在國外已獲得廣泛應(yīng)用。但在國內(nèi)由于諸多原因，使用還不普遍。筆者結(jié)合實際使用經(jīng)驗，著重說明磁致伸縮液位計應(yīng)用中容易出現(xiàn)的故障，并給出解決辦法。
1 磁致伸縮液位計的工作原理
隨著容器內(nèi)液位或界位的變化，磁性浮子在非磁性連通管內(nèi)的位置同步改變，真空玻璃管內(nèi)的桔黃色指示器也隨之跟蹤(見圖1)。在傳感管內(nèi)裝有一根每秒發(fā)出1O個電脈沖信號的磁致伸縮線，由磁性浮子產(chǎn)生的磁場和電流脈沖間的耦合作用，在磁致伸縮線上產(chǎn)生一個扭應(yīng)力波，此扭應(yīng)力波以已知速度從磁性浮子的位置沿磁致伸縮線向兩端傳送。裝在發(fā)送器里的壓磁感應(yīng)元件把收到的機械扭應(yīng)力轉(zhuǎn)變成返回電脈沖，微處理器可測出起始脈沖和返回脈沖的時間間隔，從而計算出浮子在容器中的準(zhǔn)確位置。
2 磁致伸縮液位計的結(jié)構(gòu)
磁致伸縮液位計的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，主要由下列三部分組成(見圖2)。
a．一條內(nèi)裝磁性浮子的與容器相通的非磁性連通管。
b．一根在連通管外側(cè)的密閉式玻璃管，內(nèi)裝橘黃色指示器，用于現(xiàn)場指示。
c．一支固定在連通管外側(cè)的磁致伸縮液位傳感器。
KM26液位計可設(shè)計成各種不銹鋼、哈氏合金、蒙乃爾合金、玻璃鋼、PVC、CP'VC等非磁性材料外殼或襯里，適用范圍很廣。
3 主要技術(shù)參數(shù)
a．測量范圍：0．3—18．3 112。
b．精確度：O．Ol％Fs，不超過1．27ⅡⅡn。
c．重復(fù)性：0．O05％FS，不超過O．38 m 。
d．非線性：O．m％Fs，不超過0．90m 。
e．工作壓力：30 MPa。
f．工作溫度范圍：一40—538℃。
g．輸出信號：4—20mA，可選擇Hart通訊協(xié)議。
h．防爆類型：本安型或隔爆型。
i．介質(zhì)密度：270 k 。
4 應(yīng)用故障分析
4．1 注意正瞻選型
首先要滿足操作壓力、操作溫度、液位或界位變化范圍的要求；其次決定是否需要選用隔熱、防凍或伴熱附件；然后根據(jù)介質(zhì)特性考慮連通管材料防腐和磁致伸縮液位傳感器的防爆等級；此外還要參照介質(zhì)密度選擇合適的浮子規(guī)格、材質(zhì)。
若需要同時測量總液面及兩種不同物料的界面時，要按照二種不同密度選用二個不同規(guī)格的磁性浮子。
4．2 故障原因及解決辦法
(1)現(xiàn)場調(diào)校中偶爾會發(fā)現(xiàn)浮子上下移動不夠靈活。這大多是由于安裝不當(dāng)引起的，此時要注意上下法蘭的中心是否在一條線上，是否與水平面垂直。一般來說，與水平面夾角不小于
87o，如果偏差較大，可能會影響浮子的順利移動。
(2)液位計調(diào)校正常，投用后發(fā)現(xiàn)浮子在某一位置出現(xiàn)一段時問的“吸住”現(xiàn)象。這主要是液位計穿過鋼制平臺安裝時，與鋼板距離過近產(chǎn)生的。
因此，穿過鋼制平臺安裝需要特別注意液位計連通管管壁與平臺切割邊線的間距。根據(jù)現(xiàn)場使用經(jīng)驗，此間距在100-nm左右即能保證對磁性浮子不產(chǎn)生影響。
(3)液位計現(xiàn)場投用時，要特別注意應(yīng)先打開上部閘閥，后打開下部閘阿。這是由于液位計連通管的底部裝有保護(hù)浮子有止推彈簧，否則，太差壓的作用可能撞碎浮子導(dǎo)致液位計無法使用。
(4)液位計投用一段時問后，出現(xiàn)浮子難以浮起且浮子移動不靈活的情況。這基本上是因為磁性浮子上沾有鐵屑或其它污物造成的?？上扰趴战橘|(zhì)，再取出浮子，消除磁性浮子上沾有的鐵屑或
其它污物即可。
(5)如果因運輸或其它原因?qū)е卢F(xiàn)場指示用的密閉玻璃管破裂，則可用國產(chǎn)玻璃管更換。但能抽真空，還要注意玻璃管是否垂直，以免影響指示器的指示。
(6)液位計使用過程中，如果輸出信號產(chǎn)生頻繁擾動或有干擾脈沖，就要檢查信號電纜屏蔽層是否可靠接地，工作接地電阻能否滿足要求。倘若干擾仍然沒有消除，可用信號隔離器來解
決。
(7)液位計使用時尤其要注意，千萬不要用強磁鐵在連通管外上下拉動浮子進(jìn)行檢查，否則會導(dǎo)致磁性浮子磁化而改變極性，甚至?xí)垢∽哟判詼p弱，以至難以正常工作。
(8)選用本安型液位計時，尤其要注意液位計與安全柵的阻抗是否匹配。由于此液位計電源電壓為14．5—36 VDC，小于一般變送器的14．5—45 VDC，故負(fù)載較大時不能正常工作。
