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单法兰液位变送器膜片损坏故障处理及其维护实例附图分析
发表时间：2018-11-30 点击次数：3710 技术支持：1560-1403-222
单法兰液位变送器是一种直接安装在管道或容器上的现场变送器。由于隔离膜片直接与液体介质相接触，无须将正压侧用导压管引出，因此可以测量高温、高粘度、易结晶、易沉淀和强腐蚀等介质的液位、压力和密度，然后将其转换成4～20mA.DC信号输出。双法兰式液位变送器是使用毛细管法兰变送器进行测量，它相当于将变送器测量元件中的隔离膜片延长到设备开口处，可以有效的消除粘稠、腐蚀或存在严重相变的介质对测量带来的影响。目前在工业生产领域有着**的应用，主要用于一些大型密封型带压罐体的液位测量，具有较高精确度，变送器可以配置现场显示的表头，也可以将信号进行远传输出。
1 液位变送器的测量原理
单法兰远传压力变送器（液位变送器）是通过安装在管道或容器上的远传设备来感受被测压力，该压力经毛细管内的硅油传递到变送器的主体，然后经过主体内的δ室和放大电路板，将压力或差压转换成4～20m A信号输出，与H A R T协议的手操器连接能够进行设定和监控。其液位测量控制原理图如图1。
2 液位测量过程控制
以切纸机水力碎浆机为例，液位测量过程逻辑控制如下：先加水到碎浆机20%的液位，开启喷淋阀门小流量一直加水，同时吸边风机把切纸机纸条打碎通过风筒送入水力碎浆机。当液位增到90%时，数显表通过高报警点联锁控制开启提浆泵把损纸浆输送到打浆损纸塔，液位下降到5%时通过数显表低报警点停止提浆泵。然后打开加水阀加水到碎浆机2 0 %，依次周期循环。碎浆机处理后损纸浓度稳定与否直接影响浆料配比，碎浆机液位测量准确性决定碎浆机能否正常工作。
3 测量过程中出现的问题和解决措施
3.1 故障现象水力碎浆机液位显示开始波动大，后来液位显示值逐渐变小，液位显示只有50%时切纸机水力碎浆机实际液位已经满了。
3.2 处理过程
液位变送器需要24V D C电源，如果电源不稳定或低于21.5V D C都会造成液位波动；设备振动也会出现接线端子松动导致电源不稳定，所以要先检查电源。经过检查都很正常，电源的接线端子也没有松动的地方，这样变送器的电源部分可以排除。液位变送器主板是把液位变送器接收的静压力大小转换为对应的标准4～2 0m A的关键部位，如果主板老化、插头松动都会出现测量信号无规律波动，在现场无法测试其好坏，只能与同型号液位变送器内部板件更换。更换主板后故障现象无任何变化，从而排除主板问题。
液位变送器传感器：液位变送器是由液位传感器和液位变送部分组成，上面一步已经查明变送部分没有问题，下一步需要查看传感器部分了。碎浆机内部浆产生的静压挤压测量膜片，再通过毛细管内硅油传递给压敏原件检测静压力大小。据此，如果膜片损坏或硅油泄漏都会出现测量不准确。拆下液位变送器进行检查，结果发现液位变送器膜片损坏内部硅油已经出现泄漏，导致液位测量不准确，更换液位变送器后液位问题得到了解决。损坏的膜片如图2。
4 单法兰液位变送器安装的改进办法
4.1 液位变送器膜片受外力损坏的情况碎浆机内因意外因素进入了螺丝、小工具、碎铁屑等杂物是不可避免的，而这些杂物在碎浆机碎浆过程中高速旋转撞击碎浆机外壁上液位变送器的膜片导致变送器损坏，从而导致测量数值不准。为了降低生产成本和提高设备使用寿命，我们对变送器膜片进行了安装改造，从而避免了膜片的损坏，简单介绍如下。
*先把单法兰液位变送器安装位置加一段20 c m延伸管，让碎浆机高速旋转的浆料内杂质不再直接冲击液位变送器膜片，起到缓冲作用。再把液位变送器安装面由原来A处外移到B处,如图3。液位延伸安装示意图如图4。经改装后液位测量没有任何影响，至今已使用5年多液位变送器未再出现因膜片损坏导致液位测量不准的情况。
4.2 液位变送器安装改造的扩展
造纸车间需进行的聚合氯化铝等腐蚀性、易结垢的物料介质液位测量，也会出现损坏膜片的现象。实践证明，在液位变送器测量介质之间加一层隔离膜片，需要清理只需更换隔离膜片，减轻清理难度也可以延长变送器的使用寿命。隔离膜片制作方法如下：
（1）*先准备一块外圆直径为80m m的圆形塑料膜作为隔离膜片，保证隔离膜片材质与测量介质不发生化学反应。
(2）把隔离膜片与液位变送器法兰重叠，依次裁出8个螺丝孔，保证其与液位变送器对应螺丝孔同心。
(3）用信号笔在隔离膜片上画出一个与液位变送器测量膜片外圆一样大的圆形，用手轻轻把圆内隔离膜片撑松，保证隔离膜片与液位变送器膜片紧密接触，但要注意保证外圆环平整不变形，否则安装后易导致漏料；膜片改造过程如图5～图7。
5 膜片损坏的液位变送器可再利用
单法兰液位变送器只要膜片损坏便会出现测量不准不能再正常使用，但只因为膜片损坏便把液位变送器报废，的确是一种浪费。我们可以将带法兰的液位变送器改造为不带法兰的差压变送器，下面以Fo x b o r o公司液位变送器和差压变送器IDP10系列产品为例简单地介绍一下。它们的核心测量传感器和内部板件都是同一型号，其外形也有很大相似之处，见图8组装结构和图9密封端面对比。
改装成差压变送器，其步骤如下：
(1）把膜片损坏的液位变送器的固定法兰两螺丝拆开，移走损坏的膜片法兰，其它（压敏元件和电路板件）全部保留原样不变。
(2）把差压变送器正压侧连接块安装到液位变送器正压室侧，确保丝孔能与三阀组连接，如图9所示。确保液位和压差是同一公司统一系列产品密封面尺寸一致，确保密封良好无任何泄漏。
(3）测试，把组装好差压变送器按照说明书步骤重新标定零点和量程就可以正常使用了。
以上所述是我个人在生产车间遇到的问题，其处理问题经验仅供相同或类似工况条件情况下出现类似问题时作参考。
上一条：关于磁翻板液位计等液位仪表在液氨球罐测量中选型要求
下一条：决定磁翻板液位计的产品质量的制作工艺包括哪几方面内容
1 液位变送器的测量原理
单法兰远传压力变送器（液位变送器）是通过安装在管道或容器上的远传设备来感受被测压力，该压力经毛细管内的硅油传递到变送器的主体，然后经过主体内的δ室和放大电路板，将压力或差压转换成4～20m A信号输出，与H A R T协议的手操器连接能够进行设定和监控。其液位测量控制原理图如图1。
2 液位测量过程控制
以切纸机水力碎浆机为例，液位测量过程逻辑控制如下：先加水到碎浆机20%的液位，开启喷淋阀门小流量一直加水，同时吸边风机把切纸机纸条打碎通过风筒送入水力碎浆机。当液位增到90%时，数显表通过高报警点联锁控制开启提浆泵把损纸浆输送到打浆损纸塔，液位下降到5%时通过数显表低报警点停止提浆泵。然后打开加水阀加水到碎浆机2 0 %，依次周期循环。碎浆机处理后损纸浓度稳定与否直接影响浆料配比，碎浆机液位测量准确性决定碎浆机能否正常工作。
3 测量过程中出现的问题和解决措施
3.1 故障现象水力碎浆机液位显示开始波动大，后来液位显示值逐渐变小，液位显示只有50%时切纸机水力碎浆机实际液位已经满了。
3.2 处理过程
液位变送器需要24V D C电源，如果电源不稳定或低于21.5V D C都会造成液位波动；设备振动也会出现接线端子松动导致电源不稳定，所以要先检查电源。经过检查都很正常，电源的接线端子也没有松动的地方，这样变送器的电源部分可以排除。液位变送器主板是把液位变送器接收的静压力大小转换为对应的标准4～2 0m A的关键部位，如果主板老化、插头松动都会出现测量信号无规律波动，在现场无法测试其好坏，只能与同型号液位变送器内部板件更换。更换主板后故障现象无任何变化，从而排除主板问题。
液位变送器传感器：液位变送器是由液位传感器和液位变送部分组成，上面一步已经查明变送部分没有问题，下一步需要查看传感器部分了。碎浆机内部浆产生的静压挤压测量膜片，再通过毛细管内硅油传递给压敏原件检测静压力大小。据此，如果膜片损坏或硅油泄漏都会出现测量不准确。拆下液位变送器进行检查，结果发现液位变送器膜片损坏内部硅油已经出现泄漏，导致液位测量不准确，更换液位变送器后液位问题得到了解决。损坏的膜片如图2。
4 单法兰液位变送器安装的改进办法
4.1 液位变送器膜片受外力损坏的情况碎浆机内因意外因素进入了螺丝、小工具、碎铁屑等杂物是不可避免的，而这些杂物在碎浆机碎浆过程中高速旋转撞击碎浆机外壁上液位变送器的膜片导致变送器损坏，从而导致测量数值不准。为了降低生产成本和提高设备使用寿命，我们对变送器膜片进行了安装改造，从而避免了膜片的损坏，简单介绍如下。
*先把单法兰液位变送器安装位置加一段20 c m延伸管，让碎浆机高速旋转的浆料内杂质不再直接冲击液位变送器膜片，起到缓冲作用。再把液位变送器安装面由原来A处外移到B处,如图3。液位延伸安装示意图如图4。经改装后液位测量没有任何影响，至今已使用5年多液位变送器未再出现因膜片损坏导致液位测量不准的情况。
4.2 液位变送器安装改造的扩展
造纸车间需进行的聚合氯化铝等腐蚀性、易结垢的物料介质液位测量，也会出现损坏膜片的现象。实践证明，在液位变送器测量介质之间加一层隔离膜片，需要清理只需更换隔离膜片，减轻清理难度也可以延长变送器的使用寿命。隔离膜片制作方法如下：
（1）*先准备一块外圆直径为80m m的圆形塑料膜作为隔离膜片，保证隔离膜片材质与测量介质不发生化学反应。
(2）把隔离膜片与液位变送器法兰重叠，依次裁出8个螺丝孔，保证其与液位变送器对应螺丝孔同心。
(3）用信号笔在隔离膜片上画出一个与液位变送器测量膜片外圆一样大的圆形，用手轻轻把圆内隔离膜片撑松，保证隔离膜片与液位变送器膜片紧密接触，但要注意保证外圆环平整不变形，否则安装后易导致漏料；膜片改造过程如图5～图7。
5 膜片损坏的液位变送器可再利用
单法兰液位变送器只要膜片损坏便会出现测量不准不能再正常使用，但只因为膜片损坏便把液位变送器报废，的确是一种浪费。我们可以将带法兰的液位变送器改造为不带法兰的差压变送器，下面以Fo x b o r o公司液位变送器和差压变送器IDP10系列产品为例简单地介绍一下。它们的核心测量传感器和内部板件都是同一型号，其外形也有很大相似之处，见图8组装结构和图9密封端面对比。
改装成差压变送器，其步骤如下：
(1）把膜片损坏的液位变送器的固定法兰两螺丝拆开，移走损坏的膜片法兰，其它（压敏元件和电路板件）全部保留原样不变。
(3）测试，把组装好差压变送器按照说明书步骤重新标定零点和量程就可以正常使用了。
以上所述是我个人在生产车间遇到的问题，其处理问题经验仅供相同或类似工况条件情况下出现类似问题时作参考。
上一条：关于磁翻板液位计等液位仪表在液氨球罐测量中选型要求
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