浮筒液位计标定标准方法.doc

浮筒液位计标定方法规定
一、 总则
化工生产中液位的测量是一项重要的参数，因此液位测量必须灵敏可靠，才能保证生产的正常运行。FST-3000系列液位变送器，在长期使用过程中性能良好，但是随着仪表长周期运行也暴露出来，测量误差增大的问题，针对此问题，特编写本规定。
二、 适用范围
本标定方法，适用于扭矩管式浮筒液位计的标定。
三、 工作原理
1、 组成
FST-3000系列液位变送器主要由扭力管、角度转换器、显示通讯板、浮筒五部分组成。
2、 工作原理
工作原理如图1所示，图中A为通风口旋塞；B为扭力管；C为扭力管轴；D为耦合器；E为角度转换器；F为角度转换器轴；G为信号连接；H为放大板；I为显示CPU板；J为连接杆（挠性角Φ）；K为支点；L为限位块；M为挂钩；N为浮筒。
如图1扭力管的一端被固定，前端被支点支撑，当液位变化时浮筒受到一定比例的浮力，使连杆绕着支点旋转产生一定力矩并传递给扭力管。这种结果，使扭力管扭力矩对应于液位成对应关系变化，改变了扭力管的挠性角，挠性角通过扭力管的中心轴，传递给角度转换器，经放大后输出4~20mADC信号。

四、 适用过程中常见故障及解决措施
在液位计的运行过程中可能会遇到下列问题；
1、 故障现象
现场仪表无显示，变送器输出为一固定电流值或不稳定。
原因：变送器的显示板或放大板损坏。
解决措施：更换变送器的显示板或放大板，按照要求重新输入参数，并进行线性调整。
2、 故障现象
现场仪表显示与变送器输出一致，但仪表线性不好，零点量程波动大，且输出不稳定。
原因：
（1） 仪表的扭力管工作性能不稳定。
（2） 仪表的浮子挂钩损坏。
解决措施：
（1） 检查确认扭力管损坏后，更换扭力管，按照要求重新输入参数，并作线性调整。
（2） 浮子挂钩严重弯曲变形，重新校正浮子。
3、 故障现象
仪表不能正确指示液位，仪表输出随液位变化比较缓慢。
原因：
浮子上有附着物或浮子与舱室有摩擦现象。
解决措施：
在通风口加蒸汽管线，定时用蒸汽吹扫；在仪表外壳增加伴热。
4、 故障现象
现场仪表无显示，变送器输出低或显示与输出不吻合。
原因：
（1） 仪表的显示板损坏。
（2） 仪表打放大板损坏
（3） 仪表的显示、放大板损坏。
解决措施：
（1） 更换显示板，进行运作确认。
（2） 更换放大板，更换后，若故障消失，重新输入参数，进行线性调整。
（3） 更换显示和放大板，重新输入参数进行线性调整。
5、 故障现象
出现E2、E3错误码无法进行调整或显示值与实际液位相差太大且大幅度跳动。
原因：
仪表的角度转换器损坏。
解决措施：
测量角度转换器的接线针号电阻值，当电阻值偏离下述范围时，更换角度转换器，重新输入参数，进行线性调整。测量角度转换器连接线以下针号间的电阻值（见表1）
表1
接线针号
电阻值（Ω）
NO.1～NO.2
500～850
NO.3～NO.4
1200～2500
NO.5～NO.6
1200～2500
NO.7～NO.8
500～650

五、 仪表设计参数修改及线性调整
1、 工器具准备
24VDC电源、万用表、秤（±1g）、水桶等。
2、 计算对应于0%、10%、20%、…90%、100%液位时挂钩所受的重量
测量液位时：
：对应于0%液位时的重量即浮子的重量；
：对应于100%液位时的重量；
其中D为浮子的直径
h 为测量范围；为测量介质密度。

n =0、10、20、…90、100
计算并记录
测量界面时：则液位对浮筒产生的浮力应为轻组分产生的浮力与重组分产生的浮力之和，应挂重力为：

依次计算并记录
3、 输入仪表参数，调整P57参数
（1） 把仪表安装在一固定三脚架上，取下浮子，挂的重量，然后给仪表供电。
（2） 按C+A键，切换到参数模式下，按A键至P1参数下输入密码0005，按C+B键确认，再按A键，至PO参数输入厂商密码 ，进入仪表厂商菜单下，输入仪表参数。将P38、P39参数调整至零。
（3） 再按A键至P57参数下，用尖嘴钳夹住并缓慢转动角度转换器的轴，当P57显示50±3.0时，固定连接角度转换器与扭力管的耦合器，然后转动调整针，调整P57为50±0.5，固定角度转换器。
4、 线性调整
再次进入厂商及参数菜单下，进入P40参数下，挂重量，待显示稳定后按C+B键确认；再按A键进入P41参数下，挂重，…，依次进行，知道挂重，进入P50参数下，待显示稳定后按C+B键进行确认，然后按C+A键切换至测量模式。
六、 校验方法
1、 挂重法
当仪表周期运行或对测量准确度有质疑时，可按下述方法对仪表进行校验（其它型号的浮筒液位计也可按此方法进行校验）。
测量液位时：
被校刻度为0%，应挂重力：
输出信号为4mA。
被校刻度为25%，应挂重力：
输出信号为8mA。
被校刻度为50%，应挂重力：
输出信号为12mA。
被校刻度为75%，应挂重力：
输出信号为16mA。
被校刻度为100%，应挂重力：
输出信号为20mA。
测量界面时：
被校刻度为0%，应挂重力：
输出信号为4mA。
被校刻度为25%，应挂重力：
输出信号为8mA
被校刻度为50%，应挂重力：
输出信号为12mA
被校刻度为75%，应挂重力：
输出信号为16mA
被校刻度为100%，应挂重力：输出信号为20mA
2、 水校法：
(1) 将变送器按工作状态放置，与装置谅解的接口法兰与相应口径压力的盲板法兰连接（也可直接连接在装置上，将根部阀关闭）在排污孔引一根透明软管以观察测量室的水位；
(2) 旋开变送器的前盖，将电源的正负极导线接到仪表接线端子正负极上
(3) 按下式计算出注水高度L0、Lm数值后，以测量室外的半量程标线为基准，分别作出标记。
测量液位时：

测量界位时：

式中：L0-零点水位的高度，mm
Lm -满度时水位的高度，mm
h –量程，mm
ρ -被测介质的密度，g/mm3
ρ1-测重介质密度，g/mm3
ρ2 -被测轻介质密度，g/mm3
（4） 调试
零点调试：
① 在液位正处于零时可进行调零，检查并记录下液位为零时的指示值，本例是在零点指示在1.5%的情况下进行说明的。
② 测液位时，将测量室内的清水排除
③ 按下内置键C+A以转换至参数模式，
④ 在P1模式下输入安全码0005进入，
⑤ 按下A键并进入P38模式；
⑥ 按下D键来减少零点的数值即输入-1.5%来补偿1.5%的零点偏差。完成设定后，按下C+A键，返回测量模式，观察指示和输出电流以确认该指示和输出时零点。
⑦调到百分数记录此值，用差值（测量值与标准值的差值）与百分数相乘。如果为正值，用标准值减去此值，所得值为新的量程下限；如果为负值，取正与标准值相加，所得值为新的量程下限。
⑧测界位时，从排气孔向测量室注入清水至L0处，参考设置量程下限。
满度调试：
① 在液位正处于100%时可进行满量程调节，检查并记录下液位为100%时的指示值，本例是在液位指示值偏离真实液位-0.7%的情况下进行说明的。
② 测液位时，零点调整好后，向测量室内注入清水至Lm处，
③ 按下内置键C+A以转换至参数模式，
④ 在P1模式下输入安全码0005进入，
⑤ 按下A键并进入P39模式，按下B键来增大满量程的指示值即输入+0.7%来补偿-0.7%的满量程偏差。
⑥ 完成补偿设定后，按下C+A键，返回至测量模式，观察指示和输出电流以确认该指示和输出是100%的满量程。
⑦调到百分数记录此值，用差值（测量值与标准值的差值）与百分数相乘。如果为正值，用标准值减去此值，所得值为新的量程上限；如果为负值，取正与标准值相加，所得值为新的量程上限。
⑧测界位时，从排气孔向测量室内注入清水至Lm处，参考设置量程上限。
中间各点调试：取量程范围的25%、50%、75%分别做出标记，所对应的输出电流为8、12、16Ma。
注：水校法无法调试两种介质密度都大于水的情况。校验比水密度大的工作液体的浮筒，不能够校验100%时的刻度
(4) 测液位（界位）时零点（满度）迁移方法：
浮筒液位计在实际调试过程中，零点（满度）不在规定范围内，可用传感器零点（满度）补偿。
测液位时
1） 传感器零点补偿，将测量室内的清水排除，按C+A键以转换到参数模式，在参数模式下进行调零，将零点设置为零，打开电子室后盖，拧松3只十字头螺钉，观察电流表，旋转调节销，将电流值调准在DC4MA。拧紧3只十字头螺钉，若输出误差在±1.0%左右，在参数模式下再次调节。
2） 传感器满度补偿，向测量室内注入清水至Lm处，观察电流表并确认输出为DC24mA,若不是按C+A键以转换到参数模式，在参数模式下进行满度调整。
测界位时
对于界面测量的标定，需算出对应于0%和100%的注水高度，其补偿步骤与液位测量补偿相同。
需注意的是，在参数模式下设定密度值为两种介质的密度差值。
以上调试方法可根据实际情况选用。
浮筒液位计的校验—水校法举例
【例1】已知浮筒的长度为300mm，水的密度为1.0g/cm3,被测液体的密度为0.82 g/cm3如何用水校法进行校验？(点击显示解法)
【解】 用水代校时，浮筒应被水浸没的最大

校验时在将246mm分为5等份，调整液位计使用浮筒式液位计测量两种液体的界位时
【例2】 有一测量界位的浮筒式液位计，其浮筒长度为L=300mm，别测液体的密度分别为ρ1=0.82g/cm3和ρ2= 1.24g/cm3,试用水校法对其进行校验。
【解】 用水代校时，其界位零点和满度分别为

其量程范围为

25%对应的值

50%对应的值

75%对应的值

七、 使用过程中的注意事项
（1） 避免对变送器及角度转换器的撞击，否则会对仪表造成致命性伤害。
（2） 避免在扭力管上施力过大，不可强行斜拉浮子及浮子挂钩。
（3） 检修时不得随意松动变送器内的螺钉。
（4） 注意仪表变送器部分的防水及防潮，定期进行仪表密封性能的检查。

八、 附表测试记录
浮筒液位计校验记录

安装位置

仪表型号

仪表名称

记录编号

仪表位号

制造厂

精确度

出厂编号

刻度范围

允许误差

电(气)源

测量范围

标准表名称

准确度

编号

刻 度
标准值
实测值( mA )
( % )
( mm )
( mA )
上行
误差
下行
误差
回差

校 验 结 果

校验人：
核验人：