恩拉福伺服液位计在丙烯球罐的应用

张希心，任国建

(山东滨化集团股份有限公司，山东 滨州 256600)

恩拉福伺服液位计在丙烯球罐的应用

张希心，任国建

(山东滨化集团股份有限公司，山东 滨州 256600)

本文介绍了恩拉福(Enraf)854系列液位计结构特点、测量原理，以及调试过程，通过对滨化集团龙口港丙烯球罐上液位计的使用和维护经验，提出了在安装和维护方面的注意事项。

伺服液位计；球罐液位测量；丙烯；调试；故障分析

液位参数在丙烯球罐的计量和储存中占有重要地位，液位计的精度的高低决定这贸易计量和日常监测准确性的高低。滨化集团龙口港分公司的6个丙烯球罐承担着国外进口丙烯卸船的贸易计量和车辆发货的任务，需要准确的掌握丙烯的进出情况，合理的调度和管理。因此需要一种高精度、高可靠性、集多种测量功能为一体的计量交接级的储罐液位计。

恩拉福(Enraf)854系列伺服液位计采用模块化设计，精度可达0.4 mm，可接入温度计、HART协议压力信号，用户可选择液位模拟信号输出、伺服密度测量等，可以使用霍尼韦尔恩拉福公司的便携终端PET，通过红外线接口与液位计连接，或者利用Ensite组态调试软件，通过BPM通讯总线很容易地对854系列伺服液位计进行远程调试和组态。随着储罐测量技术的日趋成熟，霍尼韦尔恩拉福854系列伺服液位计在液化和轻质产品的测量方面，已经成为全世界的行业标准。

1 结构和工作原理

1.1 结构

Enraf伺服液位计由高精度力传感器、伺服电机系统、测量磁鼓、测量浮子组成，为接触型仪表。可划分为电气室、磁鼓室、接线室三个腔室，三个腔室互不连通完全隔离。电气室由电路板(电源板、功能板、XPU板(通讯处理板)、SPU板(伺服处理板))、伺服电机和力传感器组成；磁鼓室由磁鼓、浮子、钢丝组成；接线室分本安部分和非本安部分，防止强弱电的干扰。

1.2 工作原理

图1 伺服液位计

伺服液位计是基于阿基米德原理测量液位(如图1)。浮子处于被测介质表面，浸入液面1～2 mm。对浮子进行受力分析，浮子重力、钢丝绳拉力、浮力，根据力平衡得出浮子在静止状态下拉力=重力-浮力。浮子标准重量DW=223 g，控制浮子浸入1 mm，F=15 g，得出拉力为208 g。吊浮子的钢丝缠绕在磁鼓上，磁鼓通过磁耦合将拉力传递给安装在磁鼓轴上的马达单元，随后传递给力传感器。力传感器将力转变成频率信号，SPU板根据频率信号控制马达带动浮子运动。力传感器不断的检测钢丝绳的拉力是否为208 g，当拉力小于208 g时，说明液位下降，力传感器检测到后立即控制伺服电机以0.05 mm的步幅放下浮子，直至达到力平衡状态，即检测到拉力为208 g。液位下降的同时，计数器记录了电机的转动步数，自动的计算出位移量，从而实现液位的测量。

2 安装使用注意事项

(1)液位计在开箱后需要妥善保管好浮子和磁鼓，磁鼓和浮子是标定过的，其中磁鼓非常精密极易损伤。另外，磁鼓和液位计是配套的，不能和其他液位计的磁鼓搞乱，所以需要在开箱后做好标记。最后安装后应保持浮子、磁鼓、钢丝清洁，否则影响测量结果的准确性。

(2)为了保护力传感器，在运输过程中马达是被锁死的，安装好液位计后，在投运之前，必须给马达解锁，使力传感器能自由运动。

(3)对于液面波动较大的场所应安装稳液管。要求稳液管安装必须竖直，偏心度不能超过3 mm，且管内部必须光滑没有毛刺，两面对称开口[1]。

(4)在选型前一定要根据控制室内接收信号装置选择是BPM协议传输还是4～20mA传输，防止安装时发生型号不符的情况发生。

(5)第一次进产品时，必须要以极小流量进产品，等到罐内压力平衡后再开大阀门，防止罐内压力打开瞬间吹散钢丝。

3 初始化调试

新的液位计送电后会显示+027.0000，这是出厂的设置。

命令输入

W2=ENRAF2 指令输入密码

DW=+.26540000E+03 预设浮子的重量(数值刻在浮子上)

DV=+.20040000E+03 设置浮子体积(数值刻在浮子上)

S1=+.24000000E+03 预设测量液位I1的平衡值

S2=+.05000000E+03 设定浮子到罐底的平衡值

TA=03 新的仪表地址(原先是00)

TI=TK-003 输入罐的编号，空格补齐6位

WT=EDE 力传感器保护

ML=+000.0000 马达低限位由1 m改成0。

EX 退出，液位计在重新启动后会，自动下落。

W2=ENRAF2 指令输入密码

RL=+000.0030 设定罐底液位为零

AR 液位计接受RL的值，然后重新启动

I1 (如罐内有液位，使用I2)

CA 升起浮子到达液位计标定接头的卡死位置，等到浮子不再上升，这时浮子高度应该高于整个球罐的直径。记下这个高度。

UN 取消CA的命令

可选用含抗过敏成分的感冒药，这类成分包括马来酸氯苯那敏（即“扑尔敏”）或者氯雷他定等。前者有犯困的副作用，后者不会使人犯困。

I1 落下浮子1 m的距离，要求浮子进入球阀以下。

FR 停住浮子

BT 液位计做平衡测试，需要5min。等到出现FR后。

BU 最大不平衡重量。

BV 最小不平衡重量，BU-BV<3g。

BW 记下这个数值。

W2=ENRAF2 指令输入密码

TT =+123.3456 输入CA的高度。

MH=+123.3456 输入MH=TT-0.2m的值

MZ =+123.3456 输入MH=TT-0.2m的值

DW =+.12345678E+03 输入BW的值

S1 =+.12345678E+03 S1=DW-15g

MN=03 单点温度PT100三线接入

EX 重启调试完毕。

4 故障分析

4.1 故障命令介绍

854系列是一种具有自诊断功能的仪表。检测到的故障将会作为状态信息会在 PET 显示面板上显示出来。以下的指令保存了处理板的错误信息：

EP XPU板的错误代码，显示仪表内部软件和通讯方面的错误。EP=000没有错误。

ES SPU板的错误代码，显示的是马达和浮子移动方面的问题。ES=0000无错误。

EM 功能板温度错误代码，EM=**00无错误。

EH 功能板压力错误代码，EH =**00无错误。

4.2 故障实例

1)罐区液位计安装后经常出现液位死机情况(不跟随实际液位变化)？

处理：用手操器对液位计进行平衡测试，发现BU-BV大于3 g，很可能为磁鼓处有脏污物质，开盖清理后正常。

2)105罐压力值无法传输到电脑，液位和温度都可以？

处理：输入命令EP、ES、均无错误，EH有错误代码，确认功能板问题，更换后正常。

3)105号罐无法测量液位，压力温度正常？

处理：输入命令ES，显示ES=0407，查找错误代码，提示为马达没有解锁或力传感器初始化错误，检查发现力传感器

与马达相连的钢丝断了。必须更换力传感器。

5 结语

经过近10年的使用，发现Enraf 854系列伺服液位计是一种精度高、稳定性好、基本免维护、性能优越的仪表，比雷达液位计、双法兰液位计等其它液位计有无法比拟的优越性。个人认为此系列液位计非常适合丙烯等轻质液体的液位测量，值得推广。

[1] 黄红星.Enraf伺服液位计的测量原理及应用[J].河南化工,2011(15):58-60.

(本文文献格式：张希心，任国建.恩拉福伺服液位计在丙烯球罐的应用[J].山东化工,2017,46(15):122-123.)

2017-05-23

张希心(1987—)，男，山东青州人，助理工程师，2008年毕业于青岛科技大学测控技术与仪器专业，现任山东滨化集团股份有限公司电仪车间班长，主要从事自动化仪表的研究；通讯作者：任国建(1983-)，男，山东阳谷人，本科学历，工程师，2007年毕业于青岛科技大学测控技术与仪器专业，现任山东滨化集团股份有限公司电仪车间工段长。

TQ056.1

B

1008-021X(2017)15-0122-02