摘要：

根据12200系列数字式浮筒液位变送器的工作原理，在使用过程中常见故障现象，采取相应的维修措施。

关键词：浮筒、霍尔效应、扭力管、维修

前言：

基于阿基米德定律来测量液位的浮筒液位变送器是一种常见的测量各种塔、罐、容器内液位的仪表，我公司使用了103台浮筒液位变送器。下面以Masonellan 12200系列液位变送器为例，介绍这类液位计的工作原理，在使用过程中常见故障现象及采取的维修措施。

一、工作原理

浮筒液位计的工作原理是基于阿基米德定律。

液体液位变化，浮筒浮子所受浮力发生变化，液位越高，浮筒所受浮力越大，扭力杆所受的力矩越小，扭角也越小；反之则越大。转角的变化通过霍尔效应传感器检测成mV值信号，再通过放大器转换成电流信号。

浮筒液位计组成：

浮子、浮子腔、扭力管（扭力矩臂、扭力矩管、扭力矩管保护罩、扭力矩杆）、磁铁、霍尔效应传感器、放大器（显示板、微处理板）。（见图1）

图1浮筒液位计结构图

扭力管：液位变化→自由端转动→芯轴转动→转角变化

霍尔效应传感器：转角变化→mV值变化→放大器（mA电流值变化）

 在己内酰胺生各装置的安装、调试、水运和正常生产过程中，这类浮筒液位计、界位计存在不少问题。

二、故障探析

己内酰胺装置使用的浮筒仪表都是进口仪表，主要厂家为意大利的Masonellan浮筒，另有少量的FISHER浮筒。这两类浮筒性能都是较好的，但是由于仪表在选型、设计、安装和工艺工况及及介质特性等方面处理不当，造成该类仪表无法测量或测量失误，严重影响生产。下面我们分别探讨这些问题。

1．仪表选型设计问题

（1）浮筒连接长度与设计不符或设计错误，无法安装。这类问题仪表有28台。主要原因为外方专家对浮子扩展杆不清楚，将浮子扩展杆长度弄错，设计为151mm实际为105mm，使得浮子连杆偏长无法安装。

（2）工艺塔、罐、容器标高与仪表设计不符，使得浮筒，特别是内浮筒无法安装。有的因连杆设计太长，装不进；有的因连杆太短，测量位置不是工艺所需位置；有的因工艺挡板误差，引起内浮筒浮子未完全浸于物料中，引起测量失误。

（3）浮子选型不合适，有3台

选的太小，无法测量。

（4）质密度设计与实际不符，

如LDT-0102、LDT-0161、LT-0437、LT-0455等，使得浮力总变，无法测量。

（5）密度差小于0.2或大于

1.4，不能直接标验，需使用特殊浮子，特殊标验。

（6）线性差。有5台调标时偏

差太大，属于选型不当。

（7）法兰不配套。有6台上下

取压口设计与仪表上下法兰不一至，无法安装。

（8）夹套拌热设计不合理，无

法安装。

（9）排污设计不合理，无法使

用，无法检查维护。

三、安装问题

（1）对于外浮筒，有严格的安装要求，特别是要求上、下法兰在同一垂直面上倾斜度〈5%。有的因不在同一面上，无法安装或者安装上了，因浮子不垂直引起扣壁，引得测量失误。

（2）对于内浮筒，要求安装防冲击内罩，内罩要求与浮筒连接法兰垂直，且内罩上有均匀的小孔，防物料波动时引起压力变化不均，使浮筒别---压，无法测量

（3）对于外浮筒，安装远离死角或特料波动冲击较大位置。

（4）对于内浮筒，测量点未反映实际物料变化点，特别是测界位仪表，远离两相分层点，无法快速反映界位变化。

四、调试问题

在浮筒的调试中存在一些问题，引起测量失误，主要原因有

（1）对浮筒原理不太熟练，引起计算错误、挂重错误。

（2）对浮筒菜单不熟，存储参数错误或未存。

（3）对浮筒扭力管找正不当，引起性误差。

五、因工艺物料特性引起问题

因工艺物料本身引起的仪表测量不准，这类问题较多，主要有以下

（1）工艺操作不稳，引起工艺物料本身密度变化，浮子浮力变化，测量与实际不符，这类问题经常出现。

（2）工艺操作压力波动太大，引起浮筒浮力跳舞，无法测量。

（3）工艺操作温度波动大，引起物料汽化，测量失误。

（4）工艺操作温度偏低，引起浮筒扭力管凝固，表不工作。

（5）工艺物料固态物料存积容器，引起内浮筒浮子卡死，如LDT-0504。

（6）工艺介质太脏，引起浮筒取压口堵，无法测量，如LT-4101，LT-4501。

 六、解决方案

  我们对浮筒仪表存在的问题进行了认真的探讨，对不同的问题提出了不同的解决方法，保证浮筒液位计、界位计正确测量。

1．针对选型设计问题提出解决方案。

（1）我们对连接长度与设计不

符或设计错误的28台仪表逐一进行了精确测绘，包括包括浮子重量（精确到0.1mm），浮子长度，杆长，浮子直径；我们对现场塔、罐、挡板测量点逐个进行了测绘核算，对照设计资料和浮筒资料，对28台浮子连杆长度不符的仪表进行了长度改善，保证长度设计与实际工况相符，符合浮筒液位计、界位计的使用条件，保证仪表正确可靠。

（2）我们对浮子选型不当的3

台浮子进行了更换，保证符合测量条件。

（3）我们针对介质密度设计与

实际不符的5台仪表，其中3台因物料组成总在不断的变化。我们认为用浮筒无法测量，因而更换为其他仪表。另外有2台LDT00102、LDT-0161因无法测量介质密度。我们到目前为止，仍未解决这两台界位计的测量问题，我们准备下一步重点攻关解决。

（4）对于密度差小于0.2或大

于1.4的9台仪表，我们参照资料、使用特殊浮子对比重进行校正，使用特定方法进行调校，保证仪表符合使用条件。

（5）对于5台偏差大、线性差

的仪表，我们更换了扭力管，进行找正调校，保证校验合格、符合使用条件。

（6）对于法兰不配套的6台仪

表，我们更换法兰或更改取压口法兰，使得上下法兰一致，能正确安装。

（7）对于夹套拌热设计不合理

的（主要在01单元），我们进行了更改，对于排污设计不合理的（主要在01、04单元），我们进行了补充设计，保证正确排放。

2．针对安装问题提出的解决方案

（1）对于外浮筒，我们使用重

力锤对上下法兰的重心逐一进行测绘，对于倾斜度>=5%，重新惊醒焊接，避免安装不当引起的故障。

（2）对于内浮筒，要求都安装

防冲击内罩，切要求找直，同时对内壁上的小孔进行测绘，要求大小均匀，不带毛刺，这类仪表共有5台。

（3）对于内浮筒，测量点不能

反映实际物料变化点，我们对测量开口重新进行了移位，主要有LDT-0429、LDT-0411、LDT-0432、LDT-0419、LDT-0421。

3．针对调试问题我们提出的解决措施

对测试过程中出现的问题，我们主要提出加强技术培训，保证会使会调试，同时保证熟练的使用。

4．针对工艺物料特性引起的故障，我们提出的解决措施

（1）对于操作不稳引起的

仪表问题。主要是要求工艺平稳操作，加强技术练兵，提高操作技能，保证工况稳定。同时加大对工艺了解该类仪表知识的培训，使得工艺能够正确判断是工况问题还是仪表问题。

（2）对于压力、温度波动大

的，要求工艺调稳压力。调稳温度。

（3）对于操作温度低，易引

起扭力管凝固的浮筒，增加拌热，如LDT-0217、LDT-0421、LDT-0429 、LDT-0411、LDT-0410、LDT-0408、 LDT-0417、LT-0190通过对扭力管伴热，保证温度低时仪表不冻，测量正常。

（4）对于工艺介质太脏，引

起取压口堵，如LT-4101、LT-4501，通过更改下取压口，保证赃物不进入取压口，从而保证仪表正确测量。

（5）对于罐或容器易存积

固态物料，主要在于定期清洗固态物料（如LDT-0504所测界位）保证浮子灵活自如。

5．其他使用问题提出的解决方案

  在使用过程中存在电路拆坏或接触不良，我们主要是更换或重新连接。

  解决效果

    我们针对不同的问题提出了不同的解决方案，通过这些措施，效果非常明显。保证了己内酰胺生产正确可靠地测量和投控。

结束语：

我们通过对浮筒液位计在使用过程中常见故障现象进行分析，提出相应的维修措施，确保这类仪表准确、可靠地测量。

The Operational Principle and Maintain of the float type level transmitter  

                    JUAN  ZHANG

(Shijiazhuang Chemical Fibre Co.Ltd )

 Abstract：The Operational Principle of 12200 series float type level transmitter is introduced and failure in using of it and repair step of it。

Key words：Float、Hall effect、Torque tube、Repair下载本文