超声波液位计故障分析及维护策略分析及维护策略之三_淮安润中仪表科技有限公司
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    超声波液位计故障分析及维护策略分析及维护策略之三

    发表时间:2021-09-27 ??点击次数:? 技术支持:15601403222
    承上文可以看出,空罐时因罐底聚焦反射现象产生的部分回波信号误识别为真实液位回波,但故障回波幅值实际较真实液位回波的幅值相差较大,只需提升回波曲线的阈值,确?展耷榭鱿碌母扇旁硬ú怀鲆种魄撸Vご耸币潜沓鱿侄ūň涑霰ň缌鳎纯沙沟捉饩龈霉收稀Nと嗽蓖ü柚米远夭ㄒ种疲超声波液位计智能学习空罐的超声返波信号?悸堑焦收闲藕糯嬖诘乃婊裕谧远暗幕夭ㄒ种魄呋∩希侄实痹黾恿艘种魄吒叨确怠>橹ぃ梅椒ㄓ行Ы饩隽顺ㄒ何患瓶展尢涔收希匦律柚靡种魄吆螅夭ㄇ呷缤6所示。
    超声波液位计
    3.2.3 互相干扰导致的液位跳变
    放射性废液处理系统中的安全壳地坑液位测量使用3台西门子LUT400型分体式超声波液位计测量,显示流入地坑的一回路泄漏量。由于地坑位置限制,3台超声波液位计元件部分安装紧凑,1-WLS-LT034/036超声波元件安装法兰位于低侧,1-WLS-LT035(安全壳地坑液位变送器2)位置与1-WLS-LT034(安全壳地坑液位变送器1)和1-WLS-LT036(安全壳地坑液位变送器3)错开,位于高侧;如图7所示。
    超声波液位计
    图7
    在执行安全壳地坑液位进水试验期间,发现3台超声波液位计频繁跳变。现场检查每个超声波元件的安装符合安装规范,周边也无变频器、电机等干扰源。检查线路接线,均无问题。地坑液位的这三台超声波元件的安装位置较近,元件安装法兰几乎挨在一起。判断可能由于超声波元件中的换能器产生的高频脉冲声波互相干扰,导致对某一元件而言,接受超声波返波信号时会同时接收到其它2台液位计返回的高频脉冲信号,从而导致液位计软件算法在判断真实回波的时候出现偏差,导致液位跳变的情况出现。
    针对上述可能的故障原因,对安全壳地坑重新进行了充排水试验,并在充排水期间,使用Pactware诊断软件实时监测1-WLS-LT035的超声波回音曲线。试验发现,在安全壳地坑液位较低时,1-WLS-LT035的超声波回音曲线质量较好,液位返波清晰,幅值较大。随着液位逐渐上升,在真实液位返波下方逐渐开始出现一个虚假返波,随着液位继续上升,回音曲线中真实液位返波下方开始出现第二个虚假返波。这两个虚假返波随着液位不断上升,在回音曲线中的位置也同时在上升。整个地坑冲水过程中,随着液位上升,真实回波的质量在变差,信号强度逐渐变弱,然而两个虚假回波的信号质量却在不断增强。在液位接近于0.7~1m左右时(LT035设置液位量程为0.178~1.194m)时,复现了液位跳变的情况。此时智能液位计算法认定的有效液面返波开始在真实液位返波和虚假返波之间不断切换,从而导致液位跳变故障的产生。地坑充排水试验验证了液位波动是由于3台超声波液位计高频脉
    冲声波互相干扰;如图8所示。
    超声波液位计
     
    针对这一问题,***妥善的处理方式为更换超声波液位计安装位置,物理上分隔3台超声波元件,以减轻声波的互相干扰,或者更换液位计选型,选择声波沿固定导波杆传播的导波雷达液位计。现场设备已经安装,不具备改造条件的情况,从软件识别算法和回波抑制着手消除液位计跳变缺陷。从安全壳地坑充排水试验结果分析,回音曲线中真实液位返波随着液位上升,信号幅值降低,质量变差,在一定液位时信号质量会低于虚假返波的质量导致智能识别算法选择虚假返波作为真实液面的返波。但是在整个过程中,真实波始终位于虚假返波之前。因此可改变超声波液位计的识别算法,从***个且信号***强的波(blf,best of first and largest echo)更改为***个真实波(tf,true first echo)。从而使得识别算法始终选择***个脉冲声波返波作为真实液位的返波信号,杜绝因虚假干扰返波的存在导致识别算法在真假返波选择切换。使用tf识别算法,需要关注的是尽量避免在真实液面返波前方出现虚假回波干扰,如果真实返波前方出现了虚假回波,会导致超声波液位计频繁出现高漂的现象。因此,在更改识别算法之外,需适当提高回波抑制曲线的增益(hover level),尽量滤除真实返波前方的假波,同时又能使得在整个液位量程中,真实返波可以超出抑制曲线,被算法识别。经过多次尝试,将增益从60%增加为71%后,WLS-LT035液位跳变的故障排除,保持观察72h,期间未再出现过液位跳变现场。问题得到彻底解决。在其他2台超声波液位计LT034和LT036上也有出现,采取同样方案处理后,地坑液位跳变的故障消除。
    4 结束语
    目前,采用回波测距原理的液位计,如超声波技术发展迅速,因其价格经济、无介质接触、精度高、安装维护方便而得到广泛运用。核电行业也开始广泛运用VEGA、KROHNE、E+H、西门子等品牌的超声波液位计。
    在系统设备调试中,若能熟练掌握使用智能超声波液位计的诊断软件,识别回波曲线中存在的问题,对于处理此类型液位计的故障将会事半功倍。
     

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