冷卻水塔液位計(jì)，本文介紹HLCSBYB-5型超聲波液位計(jì)在發(fā)電廠(chǎng)冷卻水塔中的應(yīng)用, 并提出日常運(yùn)行與維護(hù)以及儀表工作中的注意事項(xiàng)
在眾多生產(chǎn)環(huán)節(jié)里, 需要對(duì)物料的物位進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè), 并將獲得的數(shù)據(jù)如實(shí)反饋到控制系統(tǒng)中進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)閉環(huán)及聯(lián)鎖控制, 從而保證工業(yè)生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電廠(chǎng)中的冷卻水塔液位與冷卻泵及機(jī)組有著重要電氣聯(lián)鎖, 因此液位計(jì)是否真實(shí)反映水位并反饋到控制系統(tǒng), 關(guān)系到機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定。超聲波液位計(jì)不僅測(cè)量范圍廣, 而且其分體式產(chǎn)品能進(jìn)行HART通訊及編程。這類(lèi)液位計(jì)一般用于罐類(lèi)、蓄水池等容器類(lèi)設(shè)備物料料位的測(cè)量。
1 超聲波液位計(jì)原理
安裝在容器頂部的傳感器探頭向容器底部 (物料表面) 發(fā)射超聲波, 當(dāng)超聲波被發(fā)射到被測(cè)物體表面上時(shí), 經(jīng)由物料表面反射, 超聲波再返回到傳感器探頭上。HLCSBYB-5型超聲波液位計(jì)內(nèi)部自帶計(jì)算物料高度的功能。
假設(shè)超聲波的傳輸距離為S, 傳輸時(shí)間為T, 超聲波在空氣中的傳播速度為V, 則:S=VT/2。
2 超聲波液位計(jì)的性能
(1) 高能量。超聲波液位計(jì)自帶的高能量可以穿透粉塵、蒸汽、泡沫及其他干擾類(lèi)的物體, 而HLCSBYB-5傳感器即使表面附著超過(guò)1cm粘物, 也能正常測(cè)量。
(2) 低頻率。頻率的大小與傳輸距離、波長(zhǎng)有關(guān)。頻率越低, 穿透能力越強(qiáng), 波長(zhǎng)越大, 能量也就越大。越低的頻率能使超聲波穿透能力更強(qiáng), 他物干擾性變?nèi)?/span>, 保證超聲波反射的強(qiáng)度, HLCSBYB-5型能將發(fā)射頻率降低到4kHz, 能測(cè)量到更遠(yuǎn)的距離。
(3) 自動(dòng)增益。HLCSBYB-5型超聲波液位計(jì)能根據(jù)工況的不同, 位置地理?xiàng)l件及環(huán)境的不同, 有差別性地決定聲波的回波能量大小, 并能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)增益, 可在惡劣的工況環(huán)境中使用。
(4) 回波識(shí)別技術(shù)。在惡劣的工況環(huán)境中, 需要識(shí)別聲波中的雜波以去除干擾波,HLCSBYB-5借鑒了雷達(dá)測(cè)距的回波技術(shù), 使用其的軟件進(jìn)行識(shí)別操作。
(5) IP防護(hù)等級(jí)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4208-84和電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC529-76關(guān)于外殼防護(hù)等級(jí)的有IP65防噴水型和IP68潛水型。在防護(hù)等級(jí)的選擇中, 考慮到冷卻水塔內(nèi)環(huán)境常年潮濕, 水汽充足, 選擇防護(hù)等級(jí)為IP68的探頭, 以防止水汽及其他原因?qū)鞲衅魈筋^的腐蝕及損害。
(6) 盲區(qū)。頻率越低, 盲區(qū)越大, 在參照相關(guān)選型表所列舉的數(shù)據(jù)并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況, 應(yīng)盡量選擇盲區(qū)小并能滿(mǎn)足實(shí)際工況的產(chǎn)品。對(duì)于HLCSBY-5可以在軟件參數(shù)中糾正一部分盲區(qū)參數(shù), 這樣可以減少硬件產(chǎn)品升級(jí)而需要的設(shè)備費(fèi)用。
(7) 頻率。考慮到外部環(huán)境及江南地區(qū)季節(jié)因素的影響, 選擇30kHz傳感器用于冷卻塔液位的監(jiān)測(cè), 可以保證液位參數(shù)的準(zhǔn)確性。
3 硬件安裝
首先要熟悉現(xiàn)場(chǎng)的工況環(huán)境及相對(duì)濕度, 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察后再進(jìn)行安裝。安裝方式包括管口安裝、平面安裝及立管安裝三種。安裝要求:傳感器要與液體表面垂直安裝, 遠(yuǎn)離液面;避免障礙物干擾發(fā)射器正常工作;遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的干擾;正確設(shè)置盲區(qū)距離;聲束角位置需符合要求。傳感器的安裝如圖1所示。
圖1 傳感器的安裝
4 軟件設(shè)置
HLCSBYB-5軟件部分參數(shù)設(shè)置如圖2所示, 主要包括以下部分。
圖2 參數(shù)設(shè)定
(1) QuickSet:主要對(duì)物料的測(cè)量范圍及應(yīng)用方式進(jìn)行快速設(shè)定, 包括Low Lever、Hi Lever和Application Type。
(2) Output Adj:主要對(duì)電流輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)整, 由4mA Adj和20mA Adj組成, 以彌補(bǔ)傳輸至PLC的電流偏差導(dǎo)致中控?cái)?shù)據(jù)偏離。
(3) TX Setup:增益部分, 增益比例的設(shè)置可以提高傳感器防*力。
(4) Tranking:一般在廠(chǎng)內(nèi)設(shè)置, 現(xiàn)場(chǎng)安裝及調(diào)試時(shí)不建議修改其中的參數(shù)值。
5 儀表通訊
由于冷卻水塔內(nèi)常年潮濕, 因此選擇分體式超聲波液位計(jì)用于冷卻水塔液位的監(jiān)測(cè)。傳感器探頭與儀表連接, 儀表端4~20mA電流信號(hào)接至電氣室PLC模擬量輸入點(diǎn)。傳感器參數(shù)除了可使用自帶面板按鍵設(shè)置外, 還可以外接HART通訊線(xiàn), 連接電腦進(jìn)行參數(shù)設(shè)定 (由于儀表端長(zhǎng)期外露, 按鍵容易失效, 在特殊情況下需要設(shè)置時(shí), 可以用HART線(xiàn)連接后進(jìn)行外部設(shè)定, 從而能避免這類(lèi)問(wèn)題, 而且能通過(guò)自帶軟件進(jìn)行傳感器波形矯正) 。
6 超聲波液位計(jì)日常運(yùn)行與維護(hù)注意事項(xiàng)
(1) 水蒸氣會(huì)明顯導(dǎo)致聲波穿透力下降, 因此在日常運(yùn)行中需通過(guò)增加增益的方式來(lái)彌補(bǔ), 但這種方式識(shí)波靈敏度會(huì)更加敏感, 需要多次調(diào)試。
(2) 傳感器探頭與水面間應(yīng)無(wú)管路及障礙物, 否則會(huì)影響超聲波的反射。
(3) 泡沫會(huì)吸收能量, 甚至?xí)?吸收下導(dǎo)致斷線(xiàn)超量程的情況。所以在冷卻水處理階段, 運(yùn)行人員一定要密切觀察冷卻水的表面情況, 防止因水處理中添加剝離劑而使冷卻水浮面有大量泡沫, 使探頭探測(cè)失靈, 以至聯(lián)鎖跳停機(jī)組。
(4) 冷卻水的降溫方式包括塔頂?shù)睦鋮s風(fēng)扇和開(kāi)式結(jié)構(gòu)強(qiáng)制及自然降溫, 氣流的速度一般不會(huì)超過(guò)50km/h, 強(qiáng)大的氣流通過(guò)勢(shì)必會(huì)影響聲波的發(fā)射和反射, 此項(xiàng)在初期設(shè)計(jì)時(shí)需考慮。
(5) 溫度不同, 聲波傳播的速度也不同, 為了能夠準(zhǔn)確地反映物料實(shí)際測(cè)量值, 在條件允許的情況下盡量選擇頻率小、穿透能力強(qiáng)的型號(hào), 以避免溫度對(duì)傳感器的影響。
7 結(jié)語(yǔ)
選用HLCSBYB-5超聲波料位計(jì)實(shí)現(xiàn)冷卻水塔液位監(jiān)測(cè), 安裝調(diào)試和后期維護(hù)工作量小, 抗*力強(qiáng), 能及時(shí)有效地反映真實(shí)的液位高度, 在實(shí)際運(yùn)用中, 未發(fā)生過(guò)因?yàn)閮x器故障導(dǎo)致跳機(jī)的事故。/goodsid/fenleier/2675588/1.html。
