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玻璃管液位計(jì)在鋼鐵行業(yè)冷卻水測(cè)量過程中噪音如何解決
點(diǎn)擊次數(shù)：1633 更新時(shí)間：2018-11-26
玻璃管液位計(jì)在鋼鐵行業(yè)冷卻水測(cè)量過程中噪音如何解決
在石油、化工、水資源等使用液位計(jì)zui多的領(lǐng)域，常見的是玻璃管液位計(jì)，其應(yīng)用范圍廣可以測(cè)量各種酸堿液體、污水、紙漿等，導(dǎo)電介質(zhì)，測(cè)量精度高。
玻璃管液位計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來測(cè)量導(dǎo)電流體液位的一種儀器。在液位測(cè)量方面可以說精度越高越好，在精度方面表現(xiàn)非常不錯(cuò)，常規(guī)精度1.0，稍高要求達(dá)到0.5，zui高可以達(dá)到0.3，甚至0.2的精度，目前在各種液位測(cè)量儀表中表現(xiàn)非常不錯(cuò)。
玻璃管液位計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測(cè)量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。結(jié)構(gòu)無阻流部件無壓損，導(dǎo)流管內(nèi)部幾乎都沒有零部件，所以不會(huì)對(duì)介質(zhì)造成阻礙，不會(huì)有壓力損失。安裝方便，一般來說工業(yè)現(xiàn)場測(cè)量液位是用法蘭對(duì)接，不便破壞現(xiàn)有管道的可以采用外夾安裝，非常方便.產(chǎn)品性價(jià)比高，除了要求超高精度外，價(jià)格也比較親民，大眾都能接受。
玻璃管液位計(jì)在鋼鐵行業(yè)冷卻水測(cè)量中出現(xiàn)的誤報(bào)警大多是由氣泡擦過電極，形成短暫時(shí)間的感應(yīng)信號(hào)為零，這是一種氣穴現(xiàn)象，我們稱這種故障為氣泡噪聲。
下面分析下氣泡噪聲如何正確的發(fā)現(xiàn)問題快速的避免解決。
1、應(yīng)從安裝上滿足玻璃管液位計(jì)上游直管段長度要求，規(guī)范儀表的安裝，選擇遠(yuǎn)離熱源的安裝場所，合理使用管道流速，選用光潔度高的PFA氟塑料襯里和高純氧化鋁工業(yè)陶瓷導(dǎo)管。這些措施將有助于防止或減小旋渦和氣體分離的發(fā)生。也就是說，改進(jìn)傳感器制造工藝、改善使用儀表環(huán)境條件和安裝條件、采用儀表上游加裝排氣閥等措施，有可能避免問題的發(fā)生。
2、合理地設(shè)置玻璃管液位計(jì)阻尼時(shí)間和功能，也可以解決出現(xiàn)氣泡噪聲測(cè)量的誤報(bào)警。阻尼時(shí)間的選擇是根據(jù)液位信號(hào)中發(fā)生氣泡噪聲的脈沖寬度來選取。一般應(yīng)取阻尼時(shí)間為氣泡噪聲脈沖寬度的3~5倍。如氣泡噪聲脈沖寬度是10s，阻尼時(shí)間應(yīng)取30~50s。具體選擇應(yīng)根據(jù)要求的控制精度，3倍脈沖寬度控制誤差在5%，5倍脈沖寬度控制精度高于1%。
解決方法：加大儀表阻尼時(shí)間能有效地解決這種脈沖型氣泡噪聲的影響，同時(shí)也帶來了反應(yīng)遲鈍的缺點(diǎn)，即當(dāng)真正液位波動(dòng)時(shí)，儀表反應(yīng)很慢。這對(duì)要求靈敏控制的冷卻水系統(tǒng)無疑是個(gè)難題。為了解決這個(gè)問題，智能化玻璃管液位計(jì)可以使用軟件邏輯判斷即粗大誤差處理的方法。在出現(xiàn)這種故障時(shí)，通過調(diào)整液位的不敏感時(shí)間和變化幅度限制這兩個(gè)條件來判斷是液位的變動(dòng)，還是氣泡擦過電極。如果不是氣泡擦過電極的噪聲，CPU按正常采樣、運(yùn)算和數(shù)字濾波；如果判定產(chǎn)生的是氣泡噪聲，切除測(cè)量值，維持前面的液位測(cè)量值。這樣，正常液位測(cè)量期間阻尼時(shí)間仍然為3~6s。只有在有氣泡噪聲時(shí)，根據(jù)脈沖寬度設(shè)置的長短將不敏感時(shí)間加長，系統(tǒng)控制的時(shí)間也會(huì)加長。
當(dāng)我們合理選擇具有粗大誤差抑制功能電磁液位轉(zhuǎn)換器的變化率限制值和不敏感時(shí)間值時(shí)，轉(zhuǎn)換器不僅能夠抑制氣泡噪聲引起的誤報(bào)警，而且在正常工作時(shí)儀表的反應(yīng)速度仍然能夠保持所設(shè)置的阻尼時(shí)間值。
玻璃管液位計(jì)氣泡噪聲的研究，應(yīng)該是用氣泡對(duì)電磁液位傳感器電極進(jìn)行模擬試驗(yàn)，但目前尚未有這種條件。因此，我們只用電磁液位信號(hào)發(fā)生器信號(hào)的切換，進(jìn)行氣泡噪聲的模擬。適當(dāng)?shù)剡x取阻尼時(shí)間和智能型玻璃管液位計(jì)處理氣泡噪聲故障的方法，對(duì)觀察液位計(jì)顯示與輸出信號(hào)變化，判斷處理氣泡噪聲的效果明顯。切換智能玻璃管液位計(jì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的開關(guān)，快速設(shè)置流速和零點(diǎn)，按需要保持信號(hào)為零的時(shí)間，模擬氣泡噪聲的發(fā)生和存在。改變儀表阻尼時(shí)間并設(shè)置不同的變化率限制值及不敏感時(shí)間值，測(cè)試儀表輸出的變化。結(jié)果表明，加大阻尼時(shí)間和智能化氣泡噪聲處理都能達(dá)到輸出不發(fā)生大的變化，后者更有利于正常測(cè)量期間測(cè)量反應(yīng)速度的提高。
玻璃管液位計(jì)雖說可靠性比較好，一般情況下不會(huì)損壞，但由于其原理決定，傳感器電極表面一直和液體接觸，時(shí)間久了，電極表面比較容易受污染。所以玻璃管液位計(jì)一般情況下，客戶有條件拆的情況下，建議一年到一年半之間拆出來清洗一次電極以保證液位計(jì)整機(jī)的測(cè)量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的，玻璃管液位計(jì)也不例外。玻璃管液位計(jì)可以測(cè)腐蝕性液體，但定貨初期客戶要正確提供其它測(cè)量介質(zhì)屬性，以免選型時(shí)對(duì)電極選型上的錯(cuò)誤，導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報(bào)廢，給客戶帶來不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。
在石油、化工、水資源等使用液位計(jì)zui多的領(lǐng)域，常見的是玻璃管液位計(jì)，其應(yīng)用范圍廣可以測(cè)量各種酸堿液體、污水、紙漿等，導(dǎo)電介質(zhì)，測(cè)量精度高。
玻璃管液位計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來測(cè)量導(dǎo)電流體液位的一種儀器。在液位測(cè)量方面可以說精度越高越好，在精度方面表現(xiàn)非常不錯(cuò)，常規(guī)精度1.0，稍高要求達(dá)到0.5，zui高可以達(dá)到0.3，甚至0.2的精度，目前在各種液位測(cè)量儀表中表現(xiàn)非常不錯(cuò)。
玻璃管液位計(jì)的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測(cè)量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。結(jié)構(gòu)無阻流部件無壓損，導(dǎo)流管內(nèi)部幾乎都沒有零部件，所以不會(huì)對(duì)介質(zhì)造成阻礙，不會(huì)有壓力損失。安裝方便，一般來說工業(yè)現(xiàn)場測(cè)量液位是用法蘭對(duì)接，不便破壞現(xiàn)有管道的可以采用外夾安裝，非常方便.產(chǎn)品性價(jià)比高，除了要求超高精度外，價(jià)格也比較親民，大眾都能接受。
玻璃管液位計(jì)在鋼鐵行業(yè)冷卻水測(cè)量中出現(xiàn)的誤報(bào)警大多是由氣泡擦過電極，形成短暫時(shí)間的感應(yīng)信號(hào)為零，這是一種氣穴現(xiàn)象，我們稱這種故障為氣泡噪聲。
下面分析下氣泡噪聲如何正確的發(fā)現(xiàn)問題快速的避免解決。
1、應(yīng)從安裝上滿足玻璃管液位計(jì)上游直管段長度要求，規(guī)范儀表的安裝，選擇遠(yuǎn)離熱源的安裝場所，合理使用管道流速，選用光潔度高的PFA氟塑料襯里和高純氧化鋁工業(yè)陶瓷導(dǎo)管。這些措施將有助于防止或減小旋渦和氣體分離的發(fā)生。也就是說，改進(jìn)傳感器制造工藝、改善使用儀表環(huán)境條件和安裝條件、采用儀表上游加裝排氣閥等措施，有可能避免問題的發(fā)生。
2、合理地設(shè)置玻璃管液位計(jì)阻尼時(shí)間和功能，也可以解決出現(xiàn)氣泡噪聲測(cè)量的誤報(bào)警。阻尼時(shí)間的選擇是根據(jù)液位信號(hào)中發(fā)生氣泡噪聲的脈沖寬度來選取。一般應(yīng)取阻尼時(shí)間為氣泡噪聲脈沖寬度的3~5倍。如氣泡噪聲脈沖寬度是10s，阻尼時(shí)間應(yīng)取30~50s。具體選擇應(yīng)根據(jù)要求的控制精度，3倍脈沖寬度控制誤差在5%，5倍脈沖寬度控制精度高于1%。
解決方法：加大儀表阻尼時(shí)間能有效地解決這種脈沖型氣泡噪聲的影響，同時(shí)也帶來了反應(yīng)遲鈍的缺點(diǎn)，即當(dāng)真正液位波動(dòng)時(shí)，儀表反應(yīng)很慢。這對(duì)要求靈敏控制的冷卻水系統(tǒng)無疑是個(gè)難題。為了解決這個(gè)問題，智能化玻璃管液位計(jì)可以使用軟件邏輯判斷即粗大誤差處理的方法。在出現(xiàn)這種故障時(shí)，通過調(diào)整液位的不敏感時(shí)間和變化幅度限制這兩個(gè)條件來判斷是液位的變動(dòng)，還是氣泡擦過電極。如果不是氣泡擦過電極的噪聲，CPU按正常采樣、運(yùn)算和數(shù)字濾波；如果判定產(chǎn)生的是氣泡噪聲，切除測(cè)量值，維持前面的液位測(cè)量值。這樣，正常液位測(cè)量期間阻尼時(shí)間仍然為3~6s。只有在有氣泡噪聲時(shí)，根據(jù)脈沖寬度設(shè)置的長短將不敏感時(shí)間加長，系統(tǒng)控制的時(shí)間也會(huì)加長。
當(dāng)我們合理選擇具有粗大誤差抑制功能電磁液位轉(zhuǎn)換器的變化率限制值和不敏感時(shí)間值時(shí)，轉(zhuǎn)換器不僅能夠抑制氣泡噪聲引起的誤報(bào)警，而且在正常工作時(shí)儀表的反應(yīng)速度仍然能夠保持所設(shè)置的阻尼時(shí)間值。
玻璃管液位計(jì)氣泡噪聲的研究，應(yīng)該是用氣泡對(duì)電磁液位傳感器電極進(jìn)行模擬試驗(yàn)，但目前尚未有這種條件。因此，我們只用電磁液位信號(hào)發(fā)生器信號(hào)的切換，進(jìn)行氣泡噪聲的模擬。適當(dāng)?shù)剡x取阻尼時(shí)間和智能型玻璃管液位計(jì)處理氣泡噪聲故障的方法，對(duì)觀察液位計(jì)顯示與輸出信號(hào)變化，判斷處理氣泡噪聲的效果明顯。切換智能玻璃管液位計(jì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的開關(guān)，快速設(shè)置流速和零點(diǎn)，按需要保持信號(hào)為零的時(shí)間，模擬氣泡噪聲的發(fā)生和存在。改變儀表阻尼時(shí)間并設(shè)置不同的變化率限制值及不敏感時(shí)間值，測(cè)試儀表輸出的變化。結(jié)果表明，加大阻尼時(shí)間和智能化氣泡噪聲處理都能達(dá)到輸出不發(fā)生大的變化，后者更有利于正常測(cè)量期間測(cè)量反應(yīng)速度的提高。
玻璃管液位計(jì)雖說可靠性比較好，一般情況下不會(huì)損壞，但由于其原理決定，傳感器電極表面一直和液體接觸，時(shí)間久了，電極表面比較容易受污染。所以玻璃管液位計(jì)一般情況下，客戶有條件拆的情況下，建議一年到一年半之間拆出來清洗一次電極以保證液位計(jì)整機(jī)的測(cè)量精度。任何儀器儀表都是需要“保養(yǎng)”的，玻璃管液位計(jì)也不例外。玻璃管液位計(jì)可以測(cè)腐蝕性液體，但定貨初期客戶要正確提供其它測(cè)量介質(zhì)屬性，以免選型時(shí)對(duì)電極選型上的錯(cuò)誤，導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報(bào)廢，給客戶帶來不便和經(jīng)濟(jì)上的損失。
