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超聲波液位計故障分析及維護策略分析及維護策略之三
發(fā)表時間:2021-09-27 ??點擊次數(shù):667? 技術(shù)支持:1560-1403-222
承上文可以看出,空罐時因罐底聚焦反射現(xiàn)象產(chǎn)生的部分回波信號誤識別為真實液位回波,但故障回波幅值實際較真實液位回波的幅值相差較大,只需提升回波曲線的閾值,確保空罐情況下的干擾雜波不超出抑制曲線,保證此時儀表出現(xiàn)丟波報警,輸出報警電流,即可徹底解決該故障。維護人員通過設(shè)置自動回波抑制,使超聲波液位計智能學(xué)習(xí)空罐的超聲返波信號。考慮到故障信號存在的隨機性,在自動學(xué)習(xí)的回波抑制曲線基礎(chǔ)上,手動適當(dāng)增加了抑制曲線高度幅值。經(jīng)驗證,該方法有效解決了超聲波液位計空罐跳變故障,重新設(shè)置抑制曲線后,回波曲線如圖6所示。
3.2.3 互相干擾導(dǎo)致的液位跳變
放射性廢液處理系統(tǒng)中的安全殼地坑液位測量使用3臺西門子LUT400型分體式超聲波液位計測量,顯示流入地坑的一回路泄漏量。由于地坑位置限制,3臺超聲波液位計元件部分安裝緊湊,1-WLS-LT034/036超聲波元件安裝法蘭位于低側(cè),1-WLS-LT035(安全殼地坑液位變送器2)位置與1-WLS-LT034(安全殼地坑液位變送器1)和1-WLS-LT036(安全殼地坑液位變送器3)錯開,位于高側(cè);如圖7所示。
圖7
在執(zhí)行安全殼地坑液位進水試驗期間,發(fā)現(xiàn)3臺超聲波液位計頻繁跳變。現(xiàn)場檢查每個超聲波元件的安裝符合安裝規(guī)范,周邊也無變頻器、電機等干擾源。檢查線路接線,均無問題。地坑液位的這三臺超聲波元件的安裝位置較近,元件安裝法蘭幾乎挨在一起。判斷可能由于超聲波元件中的換能器產(chǎn)生的高頻脈沖聲波互相干擾,導(dǎo)致對某一元件而言,接受超聲波返波信號時會同時接收到其它2臺液位計返回的高頻脈沖信號,從而導(dǎo)致液位計軟件算法在判斷真實回波的時候出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致液位跳變的情況出現(xiàn)。
4 結(jié)束語
目前,采用回波測距原理的液位計,如超聲波技術(shù)發(fā)展迅速,因其價格經(jīng)濟、無介質(zhì)接觸、精度高、安裝維護方便而得到**運用。核電行業(yè)也開始**運用VEGA、KROHNE、E+H、西門子等品牌的超聲波液位計。
在系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試中,若能熟練掌握使用智能超聲波液位計的診斷軟件,識別回波曲線中存在的問題,對于處理此類型液位計的故障將會事半功倍。
上一條:磁翻板液位計在使用較長時間后如何正確地維護與保養(yǎng)
下一條:超聲波液位計換能器材質(zhì)選擇及工作性能
放射性廢液處理系統(tǒng)中的安全殼地坑液位測量使用3臺西門子LUT400型分體式超聲波液位計測量,顯示流入地坑的一回路泄漏量。由于地坑位置限制,3臺超聲波液位計元件部分安裝緊湊,1-WLS-LT034/036超聲波元件安裝法蘭位于低側(cè),1-WLS-LT035(安全殼地坑液位變送器2)位置與1-WLS-LT034(安全殼地坑液位變送器1)和1-WLS-LT036(安全殼地坑液位變送器3)錯開,位于高側(cè);如圖7所示。

在執(zhí)行安全殼地坑液位進水試驗期間,發(fā)現(xiàn)3臺超聲波液位計頻繁跳變。現(xiàn)場檢查每個超聲波元件的安裝符合安裝規(guī)范,周邊也無變頻器、電機等干擾源。檢查線路接線,均無問題。地坑液位的這三臺超聲波元件的安裝位置較近,元件安裝法蘭幾乎挨在一起。判斷可能由于超聲波元件中的換能器產(chǎn)生的高頻脈沖聲波互相干擾,導(dǎo)致對某一元件而言,接受超聲波返波信號時會同時接收到其它2臺液位計返回的高頻脈沖信號,從而導(dǎo)致液位計軟件算法在判斷真實回波的時候出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致液位跳變的情況出現(xiàn)。
針對上述可能的故障原因,對安全殼地坑重新進行了充排水試驗,并在充排水期間,使用Pactware診斷軟件實時監(jiān)測1-WLS-LT035的超聲波回音曲線。試驗發(fā)現(xiàn),在安全殼地坑液位較低時,1-WLS-LT035的超聲波回音曲線質(zhì)量較好,液位返波清晰,幅值較大。隨著液位逐漸上升,在真實液位返波下方逐漸開始出現(xiàn)一個虛假返波,隨著液位繼續(xù)上升,回音曲線中真實液位返波下方開始出現(xiàn)第二個虛假返波。這兩個虛假返波隨著液位不斷上升,在回音曲線中的位置也同時在上升。整個地坑沖水過程中,隨著液位上升,真實回波的質(zhì)量在變差,信號強度逐漸變?nèi)酰欢鴥蓚€虛假回波的信號質(zhì)量卻在不斷增強。在液位接近于0.7~1m左右時(LT035設(shè)置液位量程為0.178~1.194m)時,復(fù)現(xiàn)了液位跳變的情況。此時智能液位計算法認(rèn)定的有效液面返波開始在真實液位返波和虛假返波之間不斷切換,從而導(dǎo)致液位跳變故障的產(chǎn)生。地坑充排水試驗驗證了液位波動是由于3臺超聲波液位計高頻脈
沖聲波互相干擾;如圖8所示。

針對這一問題,***妥善的處理方式為更換超聲波液位計安裝位置,物理上分隔3臺超聲波元件,以減輕聲波的互相干擾,或者更換液位計選型,選擇聲波沿固定導(dǎo)波桿傳播的導(dǎo)波雷達(dá)液位計。現(xiàn)場設(shè)備已經(jīng)安裝,不具備改造條件的情況,從軟件識別算法和回波抑制著手消除液位計跳變?nèi)毕荨陌踩珰さ乜映渑潘囼灲Y(jié)果分析,回音曲線中真實液位返波隨著液位上升,信號幅值降低,質(zhì)量變差,在一定液位時信號質(zhì)量會低于虛假返波的質(zhì)量導(dǎo)致智能識別算法選擇虛假返波作為真實液面的返波。但是在整個過程中,真實波始終位于虛假返波之前。因此可改變超聲波液位計的識別算法,從***個且信號***強的波(blf,best of first and largest echo)更改為***個真實波(tf,true first echo)。從而使得識別算法始終選擇***個脈沖聲波返波作為真實液位的返波信號,杜絕因虛假干擾返波的存在導(dǎo)致識別算法在真假返波選擇切換。使用tf識別算法,需要關(guān)注的是盡量避免在真實液面返波前方出現(xiàn)虛假回波干擾,如果真實返波前方出現(xiàn)了虛假回波,會導(dǎo)致超聲波液位計頻繁出現(xiàn)高漂的現(xiàn)象。因此,在更改識別算法之外,需適當(dāng)提高回波抑制曲線的增益(hover level),盡量濾除真實返波前方的假波,同時又能使得在整個液位量程中,真實返波可以超出抑制曲線,被算法識別。經(jīng)過多次嘗試,將增益從60%增加為71%后,WLS-LT035液位跳變的故障排除,保持觀察72h,期間未再出現(xiàn)過液位跳變現(xiàn)場。問題得到徹底解決。在其他2臺超聲波液位計LT034和LT036上也有出現(xiàn),采取同樣方案處理后,地坑液位跳變的故障消除。沖聲波互相干擾;如圖8所示。
4 結(jié)束語
目前,采用回波測距原理的液位計,如超聲波技術(shù)發(fā)展迅速,因其價格經(jīng)濟、無介質(zhì)接觸、精度高、安裝維護方便而得到**運用。核電行業(yè)也開始**運用VEGA、KROHNE、E+H、西門子等品牌的超聲波液位計。
在系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試中,若能熟練掌握使用智能超聲波液位計的診斷軟件,識別回波曲線中存在的問題,對于處理此類型液位計的故障將會事半功倍。
上一條:磁翻板液位計在使用較長時間后如何正確地維護與保養(yǎng)
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