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電容式液位變送器在水電廠集水井自动控制中的應用

作時間:2012-10-29 09:27:11  来源:  作者:
   

    水電廠的集水井排水裝置是用来排除廠房的滲漏水和生産污水的。为了保證安全運行,使廠房不致被淹和潮濕,集水井排水裝置應該實行自动控制。集水井排水自动控制中的關鍵設備是液位傳感器,早期廣泛使用的液位傳感器,當集水井内的水有油污時,经常發生故障,造成裝置失控。新型液位傳感器得到不斷開發和應用,電容式液位變送器就是其中的一種。将其應用到集水井自动控制中,與智能控制器配套使用,上述問題便迎刃而解,其工作可靠性有了顯著提高。
1、電容式液位變送器及智能控制器簡介
    (1)電容式液位變送器。原建使用的電容式液位變送器为二線制或四線制、D C 24V供電、4-20mA或1-5 V輸出,被測液位高度不限。由測量探極(特制軟線)及變送器兩部分組成。金屬探極與被測介質完全絕緣,并直接與變送器相連,變送器外殼與被測介質的金屬箱體、連接或固定的金屬部分形成電容的兩極。測量時水作为電容的兩極間的介質,當水位上升時,電容量增加;當水位降低時,電容量減少,即電容量與水位成正比。變送器對探極檢測到的電容量進行C /U轉換,輸出直流電流、電壓信号。
    这種電容式液位變送器,工作電流約35ma左右,如需要與智能控制器配套使用,而與智能控制器配套提供的DC24V電源不能滿足要求,需另配一台DC24V電源; SX-92B二線制電容式液位變送器則可以直接與智能控制器配套使用。
    (2)智能控制器。與電容式液位變送器配套使用的智能控制器可數字、光柱雙重顯示,AC220V供電、4-20mA輸入、一組控制接點輸出。如要求多組控制輸出(如雙泵工作,外加報警輸出),應配多繼電器輸出的控制器。

2、液位變送器水位控制系統
    電廠集水井設有兩台水泵,互为備用,要求水位過高發報警信号,根據这一要求,選用四組繼電器接點輸出的智能控制器與液位變送器配套。由于購買的SX-92B四線制電容式液位變送器,工作電流約35mA左右,與智能控制器配套提供的DC24V電源不能滿足要求,因此,另配一台DC24V電源。

    为了保證電动機安全運行,還在電动機控制回路安裝了電动機保護器。

3、電容式液位變送器及智能控制器的安裝方法
    (1)電容式液位變送器的安裝方法。将原集水井環型磁鋼浮子、導向管等拆掉,保留金屬鋼管部分(一般是一段金屬鋼管,用混凝土澆注在蝸殼層的水泥地面上),把電容式液位變送器的安裝架固定在鋼管上的相應位置,并将變送器固定在安裝架上,使傳感器金屬軟線處于鋼管中心,并使芯線向下。金屬探極的下部應用重錘懸吊,使重錘下端距地面約10 cm左右,或在井底加一固定環,把探
極用絕緣線拉直固定。無論如何固定,均應将金屬探極下部套上一段絕緣管,避免損壞金屬探極。如探極過長,應截去上部,重新剝掉一段絕緣皮,并将探極頭部折回。为保證連接牢固、可靠,還應套上一小段薄金屬管(防止螺釘損壞探極的金屬絲),放入變送器連接孔,緊住固定螺釘。
    固定變送器的金屬鋼管,應用圓鋼與集水井四周混凝土(報警水位以下)中的鋼筋焊接上,以形成電容的一極:或在離探極約lm左右垂直固定一根鋼管,并與固定變送器的鋼管連在一起。
    (2)智能控制器的安裝方法。智能控制器應安裝在主控室返回屏上合适位置,以便于運行人員觀察、監視。如需安裝外配DC24V電源,應選擇在距離控制器較近的位置。
    智能控制器與水泵控制櫃或控制箱之間應用KVV8X1.5mm2的電纜連接,为了增強抗幹擾能力,智能控制器标识地應用不小于2.5 mm2的單芯銅線可靠接地,變送器與控制器之間的導線應采用屏蔽線。

4、集水井自动控制系統的調試運行
    系統安裝完畢,應對電容式液位變送器及智能控制器進行調試。
   (1)電容式液位變送器的調試。将電容式液位變送器及智能控制器連接(先不接控制線),在液位變送器信号回路串接一塊毫安表,打開液位變送器上蓋,給液位變送器通電。将集水井水抽幹(零水位),調整零點電位器,使毫安表指示为4mA;當集水井水至最高位(滿水位),調整滿度電位器,使毫安表指示为20mA。再反複檢查、調試,直至電流符合要求为止。
    (2)智能控制器的參數設定。因控制器型号不同,實際參數設定方法、步驟也不同,應依據産品說明書進行設定。
    本廠的實際參數及智能控制器(四路繼電器輸出)为例:停泵水位0.2m、自动啟泵水位2.1m ,備用泵啟动水位2.3m、報警水位2.5m、顯示範圍0-3m、分辨率0.01 m。四路輸出代号分别为ALM 1,ALM 2,ALM 3,ALM 4。由于該繼電器帶有滞回特性,因此隻用其開接點控制,不需加自保持。其中ALM 1作自动啟泵用,啟泵水位2.1m、停泵水位0.2m ;ALM 2作備用泵啟动用,啟泵水位2.3m、停泵水位0.2m ;ALM 3作報警用,報警水位2.5m,返回水位2.1m ;ALM 4未用。

5、維護使用注意事項
    (1)使用注意事項。電容式液位變送器外殼防水性能較差,應采取防水措施,同時應防止外殼的硬性損傷,以及防止損傷探極絕緣外皮,以免造成絕緣下降。絕緣外皮損壞的探極可拆下,用防水的萬能膠封好破損部位,经測量探極與水之間的絕緣電阻應大于5 M Q,否則應予以更換。
    智能控制器的工作電源電壓範圍为180-250V,如電壓波动可能超出此範圍,應考慮增設穩壓電源。
    (2)維護注意事項。設備投入使用後,要定期檢測(一般六個月一次),檢測内容分别为:金屬探極與水之間的絕緣電阻應大于5MQ(測量時必須斷開探極與變送器的連接線),否則,應更換金屬探極:實際水位與顯示水位是否一致,若相差
太大(0.1 m以上),應進行調試處理。首先清洗探極清除所有的雜物,用擦機布擦拭幹淨。然後再檢查是否符合要求,如果仍然不符合要求,可能是由于電容式液位變送器工作點漂移造成的,應對變送器工作點進行調試,直到滿足要求为止:檢查控制器工作是否正常,动作值有無變化,如动作值發生變化,應檢查設定值,如果設定值正常,說明控制器損壞,需要更換控制器。

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