电容式液位变送器在水电厂集水井自动控制中的应用

    水电厂的集水井排水装置是用来排除厂房的渗漏水和生产污水的。为了保证安全运行，使厂房不致被淹和潮湿，集水井排水装置应该实行自动控制。集水井排水自动控制中的关键设备是液位传感器，早期广泛使用的液位传感器，当集水井内的水有油污时，经常发生故障，造成装置失控。新型液位传感器得到不断开发和应用，电容式液位变送器就是其中的一种。将其应用到集水井自动控制中，与智能控制器配套使用，上述问题便迎刃而解，其工作可靠性有了显着提高。
1、电容式液位变送器及智能控制器介绍
    (1)电容式液位变送器。原建使用的电容式液位变送器为二线制或四线制、D C 24V供电、4-20mA或1-5 V输出，被测液位高度不限。由测量探极(特制软线)及变送器两部分组成。金属探极与被测介质完全绝缘，并直接与变送器相连，变送器外壳与被测介质的金属箱体、连接或固定的金属部分形成电容的两极。测量时水作为电容的两极间的介质，当水位上升时，电容量增加;当水位降低时，电容量减少，即电容量与水位成正比。变送器对探极检测到的电容量进行C /U转换，输出直流电流、电压信号。
    这种电容式液位变送器，工作电流约35ma左右，如需要与智能控制器配套使用，而与智能控制器配套提供的DC24V电源不能满足要求，需另配一台DC24V电源; SX-92B二线制电容式液位变送器则可以直接与智能控制器配套使用。
    (2)智能控制器。与电容式液位变送器配套使用的智能控制器可数字、光柱双重显示，AC220V供电、4-20mA输入、一组控制接点输出。如要求多组控制输出(如双泵工作，外加报警输出)，应配多继电器输出的控制器。

2、液位变送器水位控制系统
电厂集水井设有两台水泵，互为备用，要求水位过高发报警信号，根据这一要求，选用四组继电器接点输出的智能控制器与液位变送器配套。由于购买的SX-92B四线制电容式液位变送器，工作电流约35mA左右，与智能控制器配套提供的DC24V电源不能满足要求，因此，另配一台DC24V电源。

为了保证电动机安全运行，还在电动机控制回路安装了电动机保护器。

3、电容式液位变送器及智能控制器的安装方法
    (1)电容式液位变送器的安装方法。将原集水井环型磁钢浮子、导向管等拆掉，保留金属钢管部分(一般是一段金属钢管，用混凝土浇注在蜗壳层的水泥地面上)，把电容式液位变送器的安装架固定在钢管上的相应位置，并将变送器固定在安装架上，使传感器金属软线处于钢管中心，并使芯线向下。金属探极的下部应用重锤悬吊，使重锤下端距地面约10 cm左右，或在井底加一固定环，把探
极用绝缘线拉直固定。无论如何固定，均应将金属探极下部套上一段绝缘管，避免损坏金属探极。如探极过长，应截去上部，重新剥掉一段绝缘皮，并将探极头部折回。为保证连接牢固、可靠，还应套上一小段薄金属管(防止螺钉损坏探极的金属丝)，放入变送器连接孔，紧住固定螺钉。
    固定变送器的金属钢管，应用圆钢与集水井四周混凝土(报警水位以下)中的钢筋焊接上，以形成电容的一极:或在离探极约lm左右垂直固定一根钢管，并与固定变送器的钢管连在一起。
    (2)智能控制器的安装方法。智能控制器应安装在主控室返回屏上合适位置，以便于运行人员观察、监视。如需安装外配DC24V电源，应选择在距离控制器较近的位置。
    智能控制器与水泵控制柜或控制箱之间应用KVV8X1.5mm2的电缆连接，为了增强抗干扰能力，智能控制器标识地应用不小于2.5 mm2的单芯铜线可靠接地，变送器与控制器之间的导线应采用屏蔽线。

4、集水井自动控制系统的调试运行
    系统安装完毕，应对电容式液位变送器及智能控制器进行调试。
   (1)电容式液位变送器的调试。将电容式液位变送器及智能控制器连接(先不接控制线)，在液位变送器信号回路串接一块毫安表，打开液位变送器上盖，给液位变送器通电。将集水井水抽干(零水位)，调整零点电位器，使毫安表指示为4mA;当集水井水至#高位(满水位)，调整满度电位器，使毫安表指示为20mA。再反复检查、调试，直至电流符合要求为止。
    (2)智能控制器的参数设定。因控制器型号不同，实际参数设定方法、步骤也不同，应依据产物说明书进行设定。
    本厂的实际参数及智能控制器(四路继电器输出)为例:停泵水位0.2m、自动启泵水位2.1m ,备用泵启动水位2.3m、报警水位2.5m、显示范围0-3m、分辨率0.01 m。四路输出代号分别为ALM 1,ALM 2,ALM 3,ALM 4。由于该继电器带有滞回特性，因此只用其开接点控制，不需加自保持。其中ALM 1作自动启泵用，启泵水位2.1m、停泵水位0.2m ;ALM 2作备用泵启动用，启泵水位2.3m、停泵水位0.2m ;ALM 3作报警用，报警水位2.5m，返回水位2.1m ;ALM 4未用。

5、维护使用注意事项
    (1)使用注意事项。电容式液位变送器外壳防水性能较差，应采取防水措施，同时应防止外壳的硬性损伤，以及防止损伤探极绝缘外皮，以免造成绝缘下降。绝缘外皮损坏的探极可拆下，用防水的万能胶封好破损部位，经测量探极与水之间的绝缘电阻应大于5 M Q，否则应予以更换。
    智能控制器的工作电源电压范围为180-250V，如电压波动可能超出此范围，应考虑增设稳压电源。
    (2)维护注意事项。设备投入使用后，要定期检测(一般六个月一次)，检测内容分别为:金属探极与水之间的绝缘电阻应大于5MQ(测量时必须断开探极与变送器的连接线)，否则，应更换金属探极:实际水位与显示水位是否一致，若相差
太大(0.1 m以上)，应进行调试处理。shou先清洗探极清除所有的杂物，用擦机布擦拭干净。然后再检查是否符合要求，如果仍然不符合要求，可能是由于电容式液位变送器工作点漂移造成的，应对变送器工作点进行调试，直到满足要求为止:检查控制器工作是否正常，动作值有无变化，如动作值发生变化，应检查设定值，如果设定值正常，说明控制器损坏，需要更换控制器。

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