认识与调试DLC智能沉筒液位计

1.作业目的

了解沉筒液位计的结构及调校方法

2.作业要求

实验室调校必须提供DLC3000智能浮筒计一台、钢直尺、万用表等常用工具现场调校时必须将浮筒切出，并保证一次阀能关严，不能让设备内介质泄漏到筒体内。

3.原理及连接图

DLC3000智能浮筒由检测、转换及变送三部分组成；检测部分由浮筒室、浮筒及连杆组成，转换部分由杠杆，扭力管组件，磁铁及霍尔传感器组成，变送部分由CPU、A/D、MO-DEM及LCD组成如图5-10所示。

图5-10 浮筒液位计结构图

当浮筒浸没在液体中，受到介质浮力的作用，液位（界位）上升下降浮筒重力改变，使杠杆力变化，扭力管产生一定角度位移，联动附在扭力管上的磁铁摆动，使霍尔传感器周围的磁场发生变化，同时霍尔传感器输出差分电压信号，经A-D转换进入CPU，由CPU进行线性化处理，量程转换、单位转换、温度补偿、阻尼处理等运算，最后由D-A将数字信号转换成与被测液位变化成正比的DC 4～20mA电流信号输出。同时，MODEM将相当于DC4～20mA电流信号的“0”和“1”的数字信号调制为2200～1200Hz的频移键控信号叠加电流信号DC 4～20mA信号上发出。实现智能变送器的双向通信。

4.DLC3000智能型电动浮筒液位变送器的菜单设置

进入Basic Setup出现调试本沉筒的关键三项设置为：SETUP Wizard、Sensor Calibrate、PV Setup。

（1）选择SETUP Wizard（设置向导）菜单

向软件写入传感器基本参数的顺序应为：

1）浮筒的长度单位（Displacer Length Units）选择“cm”。

2）浮筒的重量单位（Displacer Weight Units）选择“kg”。

3）浮筒的体积单位（Displacer Volume Units）选择“mm³”，当出现相应的（浮筒长度、重量、体积）输入项，依次输入即可。

4）Monment Arm Length指扭力管臂的长度默认值为20.3cm，应改为17cm。

5）Instrument Mountint安装方向有左右两种，一般选择Right of Displacer。（右安装）

6）Torque Tube Material扭力管材质默认316LL，任选不影响测量。

7）测量方式有液位、界面、料位（Lever，Interface，Density）三种，按实际介质的测量情况选择。

8）Engineering Units for PV，工程单位设置：选择“cm”。

9）当选择界面测量时，应输入两种介质比重密度，即输入底部过程流体的比重（即重介质密度）。再按照提示输入上部介质即轻介质密度。若液位测量则直接输入被测介质密度，按OK键——直至结束Setup Wizard菜单设置。

（2）进入PV Setup菜单

选择PV Range菜单，输入LRV下限值并写入（一般默认为0），再输入URV量程值并写入，并SEND到模块，否则电流输出值与实际PV不相一致。零位及量程输入后，须将PV Offset（输入偏置）改为0值。但调试完后，PV Offset并不为零。因为有一个自动补偿功能，但调试前须补偿为0。

（3）Sensor Calibrate进入传感器标定仪表

1）单点标定法（One Liquid Lvl Cal）的调试方法：

① 进入One Liquid Lvl Cal菜单；

② 调整液位到沉筒底部位置并将变送器调零（Trim Pv Zero）；(www.xing528.com)

③ 灌水到沉筒某一高度值，输入与水相对应的测量值；

④ 灌水到沉筒0%、25%、50%、75%、100%位置，观察电流表输出应为4.00、8.00、12.00、16.00、20.00mA，误差不能超过沉筒的基本误差；

⑤ 重复上述方法，反复进行调整，直至合格为止。

2）两点标定（Two Liquid Lvl Cal）调试方法：

① 设定控制回路为手动；

② 调整液位到沉筒底部位置；

③ 用手操器输入对应测量液位的PV值，按“OK”值确认；

④ 调整液位到沉筒顶部位置，用手操器输入对应测量液位的PV值，按“OK”值确认；

⑤ 重复上述方法，反复进行调整，直至合格为止。

5.浮筒校验（挂重法）

干校法：此种方法校验方便，准确，不需要复杂操作通常用于实验室或检修时校验。用挂砝码干校浮筒液位计，是将浮筒取下后，挂上与校验点对应的砝码进行的，该砝码所产生的重力，应等于浮筒的重力（包括挂链或挂杆的重力）与液面校验点时浮筒所受的浮力F之差。

挂重法调校沉筒的方法如下：

1）取下沉筒，称其重量W

2）决定液位的起始点、中间点和满度点，即液位的高度H

3）计算液位起始点、中间点和满度点的浮力，计算公式为

式中 D——浮筒的平均直径；

ρ——被测介质的密度。

4）通过计算W=W₁-F就可以得出起始点、中间点和满度点时杆杆的挂重W，及对应的电动或气动的标准信号。

5）在杠杆的挂钩处对应挂上计算所得的W₀、W₅₀、W₁₀₀，看浮筒液位计的输出是否符合准确度要求。如误差大可以调节液位计量程和零点，直至符合要求为止。

6.浮筒干校法举例

浮筒液位计浮筒质量m₁=1.47kg，挂链质量m₂=0.047kg，浮筒直径D=0.013m，浮筒测量范围H=0～2m。被测液体的密度ρ₁=850kg/m³，校验时所用托盘质量为m₃=0.246kg，现求当液位分别为0%、50%、100%时，各校验点应分别加多大的砝码？

答：由上可知，当液位为0%时，浮筒所受的浮力为零，浮筒所受的力仅为浮筒、挂链、托盘的作用合力，所以应加砝码的质量为

m₀=m₁+m₂-m₃=1.47+0.047-0.246=1.253（kg）当液位为50%时，应加砝码质量为

当液位为100%时，应加砝码质量为