電容式液位變送器是一種普遍應(yīng)用于液位測(cè)量的儀表系統(tǒng)，在各種需要進(jìn)行液位測(cè)量的工生場(chǎng)所我們都可以接觸到。本文向大家介紹的是此儀表應(yīng)用于水電廠(chǎng)集水井的案例，這個(gè)案例具有相當(dāng)?shù)牡湫托?，通過(guò)本文，我們要可以了解到電容式液位計(jì)從造型到安裝以及后期維護(hù)的系列注意點(diǎn)。
 
水電廠(chǎng)中的集水井的排水裝置是用來(lái)排除滲漏水和生產(chǎn)中的污水，，設(shè)計(jì)中要考慮到集水井的排水裝置須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，這樣是為了保證排水裝置的正常運(yùn)行，防止廠(chǎng)房被淹以及潮濕。液位傳感器便是集水以及排水裝置的自動(dòng)控制中的關(guān)鍵設(shè)備，早期**使用的液位傳感器，當(dāng)集水井內(nèi)部水有油污之時(shí)將經(jīng)常產(chǎn)生故障而導(dǎo)致裝置質(zhì)控。新型的液位傳感器在在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中得到了持續(xù)的研究和應(yīng)用。
 
電容式的液位變送器是一種新型研發(fā)的變送器裝置，通過(guò)將電容式液位變送器自動(dòng)控制中進(jìn)行應(yīng)用，可以同期實(shí)現(xiàn)了與智能控制器系統(tǒng)的配套使用，形成一套從測(cè)量到信息反饋，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的一個(gè)系統(tǒng)，從而能有效解決上述問(wèn)題，極大地提高集水井系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
　　
一、概述
　　電容式液位傳感器能在高溫、高壓、易結(jié)晶、強(qiáng)腐蝕以及易堵塞等惡劣條件下實(shí)現(xiàn)各種液體的連續(xù)檢測(cè)，同時(shí)也能把污水、鍋爐水位以及酸堿溶液進(jìn)行測(cè)量，整機(jī)不具備任何可動(dòng)以及彈性部件，由此耐沖擊、便于安裝且可靠性和精度都較高。電容式的液位傳感器的使用，能替代傳統(tǒng)的浮球式、壓差式以及投入式的液位變送器。
　　電容式的液位變送器使用陷阱的射頻電容的檢測(cè)電路，同時(shí)通過(guò)16位的單片機(jī)經(jīng)過(guò)精確的溫度補(bǔ)償以及線(xiàn)性修正，可將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，一般其運(yùn)行的電信號(hào)范圍為4～20mA，可選擇CANBUS、HART、485等通訊協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)的組態(tài)。整個(gè)變送器都具有自校準(zhǔn)的功能，用戶(hù)可通過(guò)兩個(gè)按鍵進(jìn)行零點(diǎn)以及量程的自動(dòng)校準(zhǔn)，由此適應(yīng)了不同場(chǎng)所下的不同測(cè)量的要求。
　　二、特點(diǎn)
　　結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，相應(yīng)體系中不存在任何可動(dòng)或者彈性的元部件，由此具有極高的可靠性，維護(hù)量也極少。一般狀況下，可不進(jìn)行常規(guī)的維修；能實(shí)現(xiàn)多信號(hào)的輸出，便于不同應(yīng)用系統(tǒng)的配置；能在高溫以及高壓容器環(huán)境下進(jìn)行液位的測(cè)量，并且其測(cè)量的值不受到所測(cè)試液體的溫度、比重和容器形狀以及壓力等因素的影響；同時(shí)還能適應(yīng)酸性以及堿性等強(qiáng)腐蝕性液體的測(cè)量；相應(yīng)的設(shè)備具有完善的過(guò)壓、過(guò)流以及電源的極性保護(hù)。
　　

三、電容式液位變送器以及智能控制器
　　1.電容式液位變送器
　　以前所是用的電容式液位變送器一般為二線(xiàn)或者四線(xiàn)制，在DC 24V以及4-20mA或者1～5V輸出的條件下運(yùn)行。不限制被測(cè)試的液位高度。通過(guò)測(cè)量探極，一般是特制的軟線(xiàn)，和變送器兩個(gè)部分所構(gòu)成。金屬的探極與被測(cè)試的介質(zhì)完全絕緣，同時(shí)與變送器連接起來(lái)，而變送器的外殼與被測(cè)試介質(zhì)的金屬箱體、連接以及固定的金屬部分構(gòu)成電容的兩極。在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，將水作為電容兩極之間的介質(zhì)，電容量將隨著水位的上升而增加，下降而減少，電容量與水位之間呈正比的關(guān)系。變送器對(duì)探極所檢測(cè)到的電容量實(shí)行C/U轉(zhuǎn)換，并輸出直流電流以及電壓的信號(hào)。
　　該種模式的電容式液位變送器，在工作中的電流在35mA左右，若是將該種電容器與智能控制器結(jié)合起來(lái)，那么智能控制其所配備的DC24V無(wú)法滿(mǎn)足二者的電壓需要，而SX-92B二線(xiàn)制的電容式液位變送器則可直接與智能控制器結(jié)合使用。
　　2.智能控制器
　　該智能控制器實(shí)現(xiàn)了與電容式液位變送器的配套使用，型號(hào)為WP-C80，該種型號(hào)的智能控制器能使用雙重顯示模式，也就是數(shù)字以及光柱的共同顯示方式。電壓為AC220V，輸入4～20mA，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一組控制接點(diǎn)輸出。例如可實(shí)現(xiàn)多組控制輸出，例如雙泵工作加報(bào)警輸出，同時(shí)還應(yīng)配備多繼電器輸出的控制器。
　　
四、電容式液位變送器在水位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
　　水電廠(chǎng)的集水井中設(shè)置有兩臺(tái)水泵，相互作為備用準(zhǔn)備。在水位過(guò)高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，根據(jù)這一要求，可選擇四組繼電器接點(diǎn)所輸出的智能控制器與液位變送器共同配套使用。由于所使用的SX一9213四線(xiàn)制的電容液位變送器的工作電流約為35mA，無(wú)法與智能控制器所配套的DC24V結(jié)合使用，由此還應(yīng)另外配備一臺(tái)DC24V電源，從而保障電動(dòng)機(jī)的安全持續(xù)運(yùn)行。同時(shí)還在電動(dòng)機(jī)的控制回路當(dāng)中安裝了電動(dòng)機(jī)的保護(hù)器。
　　
五、電容式液位變送器以及智能控制器的安裝
　　1.安裝電容式液位變送器
　　通過(guò)將原有集水井的環(huán)境磁鋼浮子以及導(dǎo)向管等拆除，保留金屬鋼管的部分。一般狀況下為一段金屬鋼管，并使用混凝土澆筑在蝸殼層水泥地面上。通過(guò)將電容式的液位變送器安裝在鋼管上的相關(guān)位置，同時(shí)將變送器固定在安裝架上，從而使傳感器的金屬軟線(xiàn)位于鋼管的中心位置，同時(shí)保證芯線(xiàn)向下。電容器金屬探極的下部分應(yīng)使用重錘進(jìn)行懸吊，從而保證重錘下段與地面距離約10cm，或者在井底加設(shè)一個(gè)固定環(huán)，使用絕緣線(xiàn)將探極拉直固定。無(wú)論怎樣固定，都應(yīng)將探極的下部套上一段絕緣管，從而防止對(duì)金屬探極造成損壞。若是探極過(guò)長(zhǎng)，則應(yīng)截掉上部，重新剝?nèi)ヒ欢谓^緣皮，并將探極的頭部進(jìn)行折回。為了保證連接的牢固可靠，為防止螺釘損壞探極當(dāng)中的金屬絲，還應(yīng)套上一小段薄金屬管，并將其放入變送器的連接孔，擰緊固定螺釘。固定變送器的金屬鋼管要使用圓鋼，實(shí)現(xiàn)與集水井與周?chē)炷廉?dāng)中的鋼筋焊接上，從而構(gòu)成了電容的一極；或者在距離探極1m位置垂直固定一根鋼管，并將鋼管與固定變送器的鋼管連接起來(lái)。
　　2.安裝智能控制器
要將智能控制器安裝在主控室返回屏上的適當(dāng)位置，從而便于相關(guān)的運(yùn)行人員進(jìn)行觀(guān)察和監(jiān)視。若是需要安裝外配的DC24V電源，則應(yīng)選擇在靠近距離控制器較近的位置。智能控制器與水泵的控制柜或者控制箱之間使用KVV8×1.5mm2的電纜進(jìn)行連接，為了有效提高智能控制器的抗干擾的能力，智能控制器的標(biāo)識(shí)也要使用大于2.5mm2的單芯銅線(xiàn)可靠接地，在電容式變送器以及控制器之間的導(dǎo)線(xiàn)要使用屏蔽線(xiàn)。 　　
 
六、集水井自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行
　　在電容式液位變送器以及智能控制器安裝完畢之后，要對(duì)電容式液位變送器以及智能控制器進(jìn)行使用前的調(diào)試。
　　1.調(diào)試電容式液位變送器
　　通過(guò)將電容式液位變送器和智能控制器進(jìn)行連接，不連接控制線(xiàn)，而后在液位變送器的信號(hào)回路上串接上毫安測(cè)試表，打開(kāi)液位變送器上蓋實(shí)現(xiàn)對(duì)液位變送器的通電。通過(guò)將集水井抽干，保持其零水位，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)零點(diǎn)電位器的調(diào)整，使其毫安表指示為4mA；當(dāng)集水井達(dá)到高水位，則實(shí)現(xiàn)對(duì)電位器的調(diào)整，將毫安表指示為20mA，通過(guò)反復(fù)的檢查和調(diào)整，直到電流符合要求。
　　2.設(shè)定智能控制器的參數(shù)
　　由于智能控制器的參數(shù)不同，相應(yīng)的設(shè)定方法以及設(shè)定的步驟也有所區(qū)別，由此要根據(jù)實(shí)際的智能控制器的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行設(shè)定。以及WP-C80型號(hào)的智能控制器為例，自動(dòng)啟泵水位2.1m、停泵水位為0.2m、備用泵啟動(dòng)水位2.3m、顯示范圍0～3m、報(bào)警水位2.5m、分辨率為0.01m。四路輸出代號(hào)分別為ALM1，ALM2，ALM3，ALM4。同時(shí)由于該種型號(hào)的繼電器具有滯回特性，由此只能用其開(kāi)接點(diǎn)進(jìn)行控制，并不需要加設(shè)自保持。其中ALM1可作為自動(dòng)起泵使用。啟泵的水位為2.1m、停泵水位為0.2m；ALM2則是備用泵，啟泵水位2.3m、停泵水位0.2m；ALM3路為報(bào)警使用，報(bào)警水位2.5m，返回水位2.1m；ALM4未用。
　
　七、電容式液位變送器在實(shí)際使用中的維護(hù)
　　1.使用
　　電容式液位變送器外殼的防水性能較差，由此應(yīng)采用防水措施，同時(shí)防止外殼遭到硬性損傷，從而防止對(duì)探極的絕緣外皮造成損傷而導(dǎo)致絕緣能力下降，同時(shí)可拆除絕緣外皮遭到損壞的探極，使用防水的**膠封好破損的部位，經(jīng)過(guò)實(shí)踐了解到，探極與水之間的絕緣電阻要大于5MΩ，過(guò)小則應(yīng)及時(shí)更換。而智能控制器的工作電源的電壓范圍在180～250V，若是電壓的波動(dòng)超過(guò)該工作電壓范圍，則可考慮增設(shè)穩(wěn)壓電源裝置。
　　2.維護(hù)
在電容式液位變送器投入使用之后，應(yīng)建立定期檢測(cè)機(jī)制，一般為半年檢測(cè)一次。檢測(cè)的內(nèi)容為，金屬探極與水之間的絕緣電阻要大于5MΩ，在電阻測(cè)量之前應(yīng)斷開(kāi)探極與水之間的絕緣電阻的連接線(xiàn)。若是小于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值則應(yīng)對(duì)金屬探極進(jìn)行更換，測(cè)試實(shí)際的水位是否與顯示的水位保持一致，若是相差超過(guò)0.1m甚至以上則應(yīng)進(jìn)行調(diào)試處理，*先應(yīng)對(duì)探極雜物進(jìn)行處理，并使用擦機(jī)布擦拭干凈探極，而后再檢查其是否符合要求，若是依舊不符合要求，可能是由于電容式液位變送器的動(dòng)作點(diǎn)漂移所導(dǎo)致的，由此則應(yīng)對(duì)工作點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，知道符合要求；對(duì)控制器的工作進(jìn)行檢查，明確相應(yīng)的動(dòng)作值是否發(fā)生了變化，若是動(dòng)作值發(fā)生了變化，則應(yīng)檢查設(shè)定值，若是設(shè)定值準(zhǔn)確，那么需要及時(shí)更換控制器。
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