引言

    再循環(huán)冷卻水高位水箱液位計是Magnetrol公司的LVDT型變送器，此浮筒液位計的測量效果并不能很好地滿足測量要求，測量技術(shù)在現(xiàn)在的液位技術(shù)中相對比較落后。目前，該變送器存在的問題有:

    1)浮筒液位計工作電源120VAC變壓器老化趨勢明顯，可靠性差。

    2)浮筒液位計的校驗很繁瑣，只能采用灌水的方式標(biāo)定，系統(tǒng)誤差大，難以滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要。

    3)為了保證再循環(huán)冷卻水系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，高位水箱液位無波動，控制器控制著兩臺液位控制閥，在運(yùn)行時標(biāo)定或檢修風(fēng)險大。

    4)該液位計已停產(chǎn)，以后備件采購難度大，升級后的備件與現(xiàn)場設(shè)備不匹配。

    5)浮筒液位計的測量量程:582mm一937.8 mm,運(yùn)行人員無法實時監(jiān)測2m左右高度的高位水箱液位，只能到就地水箱查看翻板液位計指示，迫切需使用新的液位計監(jiān)測整個液位水箱。

 

1、導(dǎo)波雷達(dá)液位計測量原理及其特點(diǎn)

1.1、測量原理

    導(dǎo)波雷達(dá)液位計是依據(jù)時域反射原理(TDR)為基礎(chǔ)的雷達(dá)液位計，電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播，當(dāng)遇到被測介質(zhì)表面時，雷達(dá)液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比，經(jīng)計算得出液位高度。

 

1.2、特點(diǎn)

    導(dǎo)波雷達(dá)液位計的優(yōu)點(diǎn)是接觸式測量，信號穩(wěn)定，測量不受液體密度和電氣特性的影響，無維護(hù)量等。

    1)測量精確。介質(zhì)的密度和介電常數(shù)變化對測量均無影響.同時介質(zhì)在導(dǎo)波體上的沉積和污垢對液位測量的影響極小，這是由于信號在波導(dǎo)體中傳輸不受液面波動和儲罐中的障礙物等的影響，儀表所接受到的反饋信號相應(yīng)較強(qiáng)，而且返回信號中檢出的干擾雜散信號極小，只需檢測電磁波的傳輸時間即可，無需信號的處理和辨別。

    2)測量與調(diào)校方便。由于電磁波是恒定的，編程組態(tài)時，只需現(xiàn)場輸人量程等有關(guān)參數(shù)，不需要任何遷移來改變儀表量程和現(xiàn)場標(biāo)定，大幅提高了調(diào)校儀表的效率。

    3)安裝成本低且維護(hù)方便。導(dǎo)波雷達(dá)液位計耗能小，采用兩線制傳輸方式大幅節(jié)約了安裝成本，同時探頭與變送器之間的快速萬向接頭使安裝更為簡便，更利于以后的檢修維護(hù)。

    4)成本相對于原系統(tǒng)采用扭力管技術(shù)的浮筒液位計低。

 

2、導(dǎo)波雷達(dá)現(xiàn)場選型、安裝及調(diào)試

    根據(jù)現(xiàn)場的實際需求，高位水箱液位計選型為導(dǎo)波雷達(dá)VEGA81系列，可用于精確測量液體介質(zhì)的物位。其原理是沿著一根鋼纜、棒、或套管發(fā)送出極短的微波脈沖，當(dāng)微波信號接觸到固體介質(zhì)或液體介質(zhì)后，一部分能量被反射回來，通過特殊的雷達(dá)掃描技術(shù)可以高精度地測量微波運(yùn)行時間，從而計算出傳感器到介質(zhì)的距離。測量纜或棒可以截短，使之更加適應(yīng)現(xiàn)場的應(yīng)用。

    導(dǎo)波雷達(dá)變送器的現(xiàn)場施工在機(jī)組大修期間進(jìn)行，再循環(huán)冷卻水系統(tǒng)停運(yùn)后。主要步驟包括:導(dǎo)波雷達(dá)液位計120VAC電源鋪設(shè)、備件材料運(yùn)輸?shù)綀?、工作場地布置、原浮筒變送器及信號線拆除、原側(cè)面管徑管線切割、導(dǎo)波雷達(dá)測量筒取壓管線焊接就位、在役PT檢測、安裝導(dǎo)波雷達(dá)、接人回路信號線、導(dǎo)波雷達(dá)參數(shù)設(shè)置、導(dǎo)波雷達(dá)變送器標(biāo)定、橫河控制器的聯(lián)調(diào)等幾個工序。其中zui關(guān)鍵的步驟是安裝測量筒時，需要確保傳感器的軸線和介質(zhì)表面保持垂直。

 

    高位水箱用以補(bǔ)償再循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的容積波動，并通過維持足夠水位保證再循環(huán)冷卻水泵人口有足夠凈正吸人壓頭。高位水箱的水位控制通過除鹽水補(bǔ)水閥控制高位水箱水位維持在760mm，當(dāng)測量到的水位低于設(shè)定值時.控制器自動增大補(bǔ)水閥門開度，增加進(jìn)水量。反之，減小補(bǔ)水閥門開度，減少補(bǔ)水量121。設(shè)置導(dǎo)波雷達(dá)變送器的參數(shù)包括:液位100%對應(yīng)1900mm、液位0%對應(yīng)582mm、電流輸出100%對應(yīng)20mA、電流輸出0%對應(yīng)4mA。再設(shè)置完參數(shù)后還需進(jìn)行回音曲線測試，以過濾現(xiàn)場的干擾信號?，F(xiàn)場液位計的安裝如圖1所示。

    因選型新的導(dǎo)波雷達(dá)液位計，測量高位水箱液位范圍也由原582mm一937.8mm擴(kuò)大至582mm一1900mm，其對應(yīng)控制器的需求修改測量范圍。在控制器參數(shù)“CONFIG2”模塊中修改:SCH1(滿量程)為1900mm, SCL1(zui低液位)為582mm，確認(rèn)控制器的設(shè)定值不變維持在760.0mm,這些參數(shù)設(shè)置完成后并保存。在控制器的上加人電流源，確認(rèn)控制器面板顯示液位正常，包括:4mA對應(yīng)582mm液位、12mA對應(yīng)1241 mm液位、20mA對應(yīng)1900mm液位。導(dǎo)波雷達(dá)變送器和控制器的聯(lián)合調(diào)試:

    1)隔離高位水箱的液位控制補(bǔ)水閥。

    2)隔離液位測量筒上、下兩側(cè)進(jìn)水閥。

    3)在液位測量筒疏水隔離閥處，接人軟管，通過軟管加水至測量筒。

    4)當(dāng)測量筒未注水前，確認(rèn)回路輸出電流為4mA，控制器顯示液位為582mm，控制器輸出為100%，就地液位控制補(bǔ)水閥全開。

    5)逐漸注水至液位測量筒，液位緩慢上升至760mm,確認(rèn)回路輸出電流至6.16 mA，控制器顯示液位為760mm,控制器輸出下降速度變緩，且zui后就地液位控制器補(bǔ)水閥保持在一定開度。

    6)逐漸增加注水量，直到測量筒的液位至1900mm,確認(rèn)回路輸人電流至20mA，控制器顯示液位為1900mm，控制器輸出0%，輸出下降至零，就地液位控制補(bǔ)水閥全開。

    7)拆除注水軟管，打開液位測量筒上、下兩側(cè)進(jìn)水閥，打開高位水箱的液位控制補(bǔ)水閥。

 

 

3、結(jié)束語

        導(dǎo)波雷達(dá)液位計是一種適應(yīng)性強(qiáng)，安裝調(diào)試方便，維護(hù)工作量小的智能儀表。其不被介電常數(shù)、溫度以及壓力和密度等不同條件變化影響，其測量的液位不需要標(biāo)定，得到的測量數(shù)據(jù)具有精度高、可重復(fù)性和分辯率高的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于容器液位測量。導(dǎo)波雷達(dá)液位計可以和控制器.、DCS系統(tǒng)、PLC構(gòu)成組合，滿足現(xiàn)場工業(yè)控制需要。高位水箱導(dǎo)波雷達(dá)液位計的改造完成后，設(shè)備一切運(yùn)行正常，減少設(shè)備的維護(hù)量，有效降低生產(chǎn)成本，運(yùn)行人員可以在主控室實時監(jiān)測就地液位，保證了再循環(huán)冷卻水系統(tǒng)更加可靠安全地運(yùn)行。