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焦化廠回收工序焦油氨水分離槽是用于將焦油從焦?fàn)t過來的焦油與氨水的混合物中分離出來，而在焦油氨水分離槽的操作中，焦油與氨水的界面是重要的參數(shù)，如控制不當(dāng)會造成處理過的氨水中焦油含量過高，影響焦?fàn)t的生產(chǎn); 也有可能造成生產(chǎn)的焦油密度不符合國家要求，造成出售困難。而在我廠原設(shè)計使用的界面儀經(jīng)常出現(xiàn)故障，造成焦油氨水分離槽界面檢測不準(zhǔn)，影響了工藝安全生產(chǎn)，其主要存在以下幾個方面的問題: (1) 界面儀選用的浮球沒有嚴(yán)格按照現(xiàn)場工藝技術(shù)要求的密度值制作，造成界面檢測值虛高，尤其是在焦油與氨水的乳化層加厚時更為嚴(yán)重。(2) 由于測量桿過長，測量桿有彎曲的現(xiàn)象，另外焦油黏度較大，造成浮子卡滯，影響測量。(3) 原界面儀使用的電子產(chǎn)品質(zhì)量不夠可靠，故障較多。(4) 原界面儀尺寸較大，安裝維護十分困難，需要使用較大的吊機進行拆裝，這同時也給日常標(biāo)定工作帶來了一定的困難。
針對出現(xiàn)的問題，通過對 磁致伸縮液位變送器進行全面的了解后，決定使用 磁致伸縮液位變送器對焦油氨水分離槽界面進行測量。
1 磁致伸縮液位變送器的工作原理
磁致伸縮液位變送器是基于磁致伸縮的原理，如圖 1。在探桿內(nèi)部有一根受固定頻率脈沖作用的磁致伸縮線。脈沖和由磁浮子產(chǎn)生的磁場會相互作用，在磁致伸縮線上產(chǎn)生一個扭應(yīng)力波。扭應(yīng)力波從浮子的當(dāng)前位置以已知的速度向磁致伸縮線的兩端傳送。變送器上裝配的一個壓電傳感器把接收到的機械扭應(yīng)力波轉(zhuǎn)換成電子脈沖并返回。電子微處理器裝置測量脈沖起始和返回所用的時間并把它們轉(zhuǎn)換成與液位成比例的 4 ～20mA 信號輸出。
2 磁致伸縮液位變送器的性能特點
(1) 由于 使用的浮球是根據(jù)我廠工藝要求的氨水與焦油混合物的密度進行制作，因此，浮球停留的位置就是工藝要求測量的焦油與氨水的界面，且由于采用了高性能的壓電傳感器與電子模塊，因此 磁致伸縮液位變送器具有高精度的性能特點，可以滿足工藝使用要求。
(2) 其工作原理以及結(jié)構(gòu)特點決定了其不受所測量介質(zhì)的介電常數(shù)、溫度、壓力變化、介質(zhì)霧化、蒸汽、介質(zhì)表面泡沫的影響，能夠克服焦油氨水分離槽內(nèi)部復(fù)雜的工藝環(huán)境。
(3) 由于其采用了可編程、模塊化的電子設(shè)計，因此其參數(shù)設(shè)置相對簡單，并且其校準(zhǔn)較為簡單，可以通過按健操作直接完成。
(4) 由于其采用了雙室結(jié)構(gòu)，電子部件與接線端子是獨立的，因此，其防爆等級可以做到很好，充分滿足化產(chǎn)區(qū)的防爆要求。
(5) 整個測量元件的變送單元均不與介質(zhì)直接接觸，被測量介質(zhì)不會對傳感器造成磨損，因而性能可靠，使用壽命較長。
(6) 采用柱狀浮球，充分考慮了介質(zhì)密度變化帶來的不利影響。
3 磁致伸縮液位變送器安裝投運與維護
磁致伸縮液位變送器的安裝投運相對來說比較簡單，其步驟如下。
(1) 在安裝之前，首先對 磁致伸縮液位變送器進行校準(zhǔn)，確認(rèn)其測量的準(zhǔn)確性;
(2) 對浮球的制作情況進行試驗，根據(jù)其質(zhì)量、體積以及所要測量介質(zhì)的密度 (工藝提供) 等參數(shù)計算確認(rèn)浮球是否滿足工藝測量要求。
(3) 組裝 磁致伸縮液位變送器，在工藝預(yù)留的安裝接口上安裝 磁致伸縮液位變送器，并根據(jù) 磁致伸縮液位變送器使用要求做好電纜配管以及敷設(shè)，滿足防爆以及抗干擾的要求。
(4) 為加強抗干擾能力在其接入 DCS 控制系統(tǒng)處加裝饋電隔離器。
(5) 安裝完畢后，對 磁致伸縮液位變送器進行如下參數(shù)設(shè)置: 測量范圍、盲區(qū)、阻尼時間、測量單位等。
(6) 通過工藝預(yù)留的排放口排出一定量的介質(zhì)，使用密度計測出排出介質(zhì)的密度，確認(rèn) 磁致伸縮液位變送器所檢測出的界面值是否在工藝實際位置處。
在日常的維護中， 磁致伸縮液位變送器所要做的工作主要就是要定期通過排放口排出的介質(zhì)密度確認(rèn) 磁致伸縮液位變送器檢測出的界面值是否在工藝的實際位置處。而其故障排除主要有以下幾點。
(1) 在正常供電的情況下， 磁致伸縮液位變送器輸出的信號范圍為 3. 8 ～20. 6mA，其中在 3. 8m A 或者 20. 6mA 是由于液位超出測量值范圍。如果信號電流值超出 3. 8 ～ 20. 6mA 之外，則是由于電源電壓異常或是主要電子元件故障。這時需要檢查電源電壓情況或更換電子元器件。
(2) 如果輸出電流有跳動現(xiàn)象但并未達到報警值，則是其受到干擾。對于此問題要從兩個方面考慮，一個是變送器信號傳輸線路上，一個是變送器本體磁性浮子部分。對于變送器信號傳輸上，應(yīng)注意使用單獨的屏蔽電纜，并確保變送器外殼有效接地。而對于變送器本體部分，則有可能是變送器測量桿出現(xiàn)磁化，此時，可以通過使用磁體在測量桿兩端間同向和反向移動消除磁性。因此，在對 磁致伸縮液位變送器進行校準(zhǔn)時，應(yīng)避免將磁體與測量桿方向成90°，造成測量桿出現(xiàn)磁化。
(3) 如果出現(xiàn)信號電流偶爾上升或波動到報警值，則可能是信號丟失或變送器門檻電壓設(shè)置不當(dāng)，對于此種故障可通過調(diào)節(jié)電位器的位置進行調(diào)整。注意在調(diào)整的過程中應(yīng)注意隨著浮子移向測量桿末端進行，浮子要遠離變送器外殼，且在正常測量范圍內(nèi)。
4 應(yīng)用效果與應(yīng)用前景
用 磁致伸縮液位變送器測量回收工序焦油氨水分離槽后，至今運行已經(jīng)接近一年的時間，焦油氨水的界面檢測值一直穩(wěn)定可靠，沒有出現(xiàn)過任何故障現(xiàn)象，達到了理想的測量效果，為工藝操作人員提供了可靠的數(shù)據(jù)，滿足了工藝的要求，有效提高氨水與焦油的分離效果，確保了循環(huán)氨水的品質(zhì)，為焦化的安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供了可靠的保證。
磁致伸縮液位變送器在回收工序焦油氨水分離槽界面測量上的效果表明， 磁致伸縮液位變送器能夠從根本上解決較復(fù)雜環(huán)境的介質(zhì)液位、界面檢測，適合用于化產(chǎn)區(qū)域貯槽等液位或界面的測量，而且如選用帶有容積表功能的 磁致伸縮液位變送器，則可以測出所測介質(zhì)的體積、質(zhì)量。另外，從其工作原理以及工作結(jié)構(gòu)，可以將浮子換成磁體，并將磁體安裝在需要測量的可以移動的工作件上，通過測量磁體的位移量，從而間接測出某些設(shè)備的準(zhǔn)確定位，如用做閥門定位器等。因此， 磁致伸縮液位變送器有著廣泛的應(yīng)用前景。
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