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电容式液位变送器在水电厂集水井自动控制中的应用
编辑:杭州拓胜自动化仪表有限公司  时间:2016-06-22

电容式液位变送器在水电厂集水井自动控制中的应用

      新型电容式液位变送器得到不断开发和应用,电容式液位变送器就是其中的一种。将其应用到集水井自动控制中,与智能控制器配套使用,上述问题便迎刃而解。其工作可靠性有了显著提高。

      水电厂的集水井排水装置是用来排除厂房的渗漏水和生产污水的。为了保证安全运行,使厂房不致被淹和潮湿,集水井排水装置应该实行自动控制。集水并排水自动控制中的关键设备是液位传感器,早期广泛使用的液位传感器,当集水井内的水有油污时,经常发生故障,造成装置失控。
1、电容式液位变送器及智能控制器简介
      (1)电容式液位变送器。原建使用的电容式液位变送器为二线制或四线制、DC24V供电、4~20mA或1~5V输出。被测液位高度不限。由测量探极(特制软线)及变送器两部分组成。金属探极与被测介质完全绝缘,并直接与变送器相连,变送器外壳与被测介质的金属箱体、连接或固定的金属部分形成电容的两极。测量时水作为电容的两极间的介质,当水位上升时,电容量增加;当水位降低时,电容量减少,即电容量与水位成正比。变送器对探极检测到的电容量进行C/U转换。输出直流电流、电压信号。
这种电容式液位变送器,工作电流约35mA左右,如需要与智能控制器配套使用,而与智能控制器配套提供的DC24V电源不能满足要求,需另配一台DC24V电源;SX-92B二线制电容式液位变送器则可以直接与智能控制器配套使用。
      (2)智能控制器。与电容式液位变送器配套使用的WP-C80型智能控制器可数字、光柱双重显示,AC220V供电、4~20mA输入、一组控制接点输出。如要求多组控制输出(如双泵工作,外加报警输出),应配多继电器输出的控制器。
2、电容式液位变送器水位控制系统
      电厂集水井设有两台水泵,互为备用,要求水位过高发报警信号,根据这一要求,选用四组继电器接点输出的智能控制器与液位变送器配套。由于购买的SX一9213四线制电容式液位变送器,工作电流约35mA左右,与智能控制器配套提供的DC24V电源不能满足要求,因此。另配一台DC24V电源。
      为了保证电动机安全运行。还在电动机控制回路安装了电动机保护器。
3、电容式液位变送器及智能控制器的安装方法
      (1)电容式液位变送器的安装方法。将原集水井环型磁钢浮子、导向管等拆掉,保留金属钢管部分(一般是一段金属钢管,用混凝土浇注在蜗壳层的水泥地面上),把电容式液位变送器的安装架固定在钢管上的相应位置,并将变送器固定在安装架上,使传感器金属软线处于钢管中心,并使芯线向下。金属探极的下部应用重锤悬吊,使重锤下端距地面约10cm左右,或在井底加一固定环,把探极用绝缘线拉直固定。无论如何固定,均应将金属探极下部套上一段绝缘管,避免损坏金属探极。如探极过长,应截去上部,重新剥掉一段绝缘皮,并将探极头部折回。为保证连接牢固、可靠,还应套上一小段薄金属管(防止螺钉损坏探极的金属丝),放入变送器连接孔,紧住固定螺钉。固定变送器的金属钢管,应用圆钢与集水井四周混凝土(报警水位以下)中的钢筋焊接上,以形成电容的一极:或在离探极约1m左右垂直固定一根钢管,并与固定变送器的钢管连在一起。
      (2)智能控制器的安装方法。智能控制器应安装在主控室返回屏上合适位置。以便于运行人员观察、监视。如需安装外配DC24V电源,应选择在距离控制器较近的位置。
      智能控制器与水泵控制柜或控制箱之间应用KVV8×1.5ITI1TI2的电缆连接,为了增强抗干扰能力,智能控制器标识地应用不小于2.5mm2的单芯铜线可靠接地,变送器与控制器之间的导线应采用屏蔽线。
4、集水井自动控制系统的调试运行
      系统安装完毕,应对电容式液位变送器及智能控制器进行调试。
      (1)电容式液位变送器的调试。将电容式液位变送器及智能控制器连接(先不接控制线),在液位变送器信号回路串接一块毫安表,打开液位变送器上盖,给液位变送器通电。将集水井水抽干(零水位),调整零点电位器,使毫安表指示为4mA;当集水井水至最高位(满水位),调整满度电位器,使毫安表指示为20mA。再反复检查、调试,直至电流符合要求为止。
      (2)智能控制器的参数设定。因控制器型号不同,实际参数设定方法、步骤也不同,应依据产品说明书进行设定。
      本厂的实际参数及WP-C80型智能控制器(四路继电器输出)为例:停泵水位O.2m、自动启泵水位2.1m、备用泵启动水位2.3m、报警水位2.5m、显示范围O~3m、分辨率O.01m。四路输出代号分别为ALM1,ALM2,ALM3,ALM4。由于该继电器带有滞回特性,因此只用其开接点控制。
      不需加自保持。其中ALM1作自动启泵用.启泵水位2.1m、停泵水位0.2m;ALM2作备用泵启动用,启泵水位2.3m、停泵水位O.2m;ALM3作报警用,报警水位2.5m,返回水位2.1m;ALM4未用。
5、维护使用注意事项
      (1)使用注意事项。电容式液位变送器外壳防水性能较差,应采取防水措施,同时应防止外壳的硬性损伤,以及防止损伤探极绝缘外皮,以免造成绝缘下降。绝缘外皮损坏的探极可拆下,用防水的万能胶封好破损部位,经测量探极与水之间的绝缘电阻应大于5MΩ,否则应予以更换。
      智能控制器的工作电源电压范围为180~250V,如电压波动可能超出此范围,应考虑增设稳压电源。
      (2)维护注意事项。设备投入使用后,要定期检测(一般六个月一次),检测内容分别为:金属探极与水之间的绝缘电阻应大于5MΩ(测量时必须断开探极与变送器的连接线),否则,应更换金属探极;实际水位与显示水位是否一致,若相差太大(0.1m以上),应进行调试处理。首先清洗探极清除所有的杂物,用擦机布擦拭干净。然后再检查是否符合要求,如果仍然不符合要求,可能是由于电容式液位变送器工作点漂移造成的,应对变送器工作点进行调试,直到满足要求为止;检查控制器工作是否正常,动作值有无变化,如动作值发生变化,应检查设定值,如果设定值正常,说明控制器损坏,需要更换控制器。

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