摘 要：投入式液位計能夠精確測量易燃、易爆強腐蝕性等介質液位。因此，在石油化工裝置中得到廣泛的應用，特別適用于大型立罐和球罐的測量工作。由于工作的特殊性，投入式液位計需要在高溫的環境下，進行連續的精確測量，這大幅度的提高了投入式液位計故障的發生概率，文章將從投入式液位計的故障的類型出發，深入研究投入式液位計故障的成因及處理措施。

0 引言
投入式液位計因其測量范圍大，測量精度高、測量死區小、耐高溫能力強等優勢，被廣泛的應用于由化工的液位測量工組中。然而，投入式液位計的測量對象比較復雜，還有可能受到攪拌、蒸汽等諸多原因的影響，這使得投入式液位計的維護工作的難度提高，甚至可能造成生產混亂，本文將立足于投入式液位計的工作原理，深入研究投入式液位計的故障處理措施，以供相關從業人員借鑒學習。

1 投入式液位計的工作原理及構成
1.1 投入式液位計的工作原理
投入式液位計的基本測量原理是由發射、反射、接收組成的，雷達傳感器的天線以波束的形式發射雷達信號，采用微波脈沖的測量方法，不同的距離對應不同的物位，反射回來的回波信號仍由天線接收，雷達的信號適宜中連續的、非接觸的脈沖信號，能夠在金屬的容器內正常運行。通常來說，微波脈沖的發射時間間隔 1s，頻率為 2.5MHz，反射回來的信號會反映在回波圖上，回波圖能夠在極短的一瞬間（十億分之一秒），將回波信號進行放大、定位，然后精確細致的分析處理這些信號。投入式液位計發射的微波脈沖的能量很低，不會威脅到人體的健康，要求能夠在各種金屬與非金屬容器內傳播，不僅可以測量立罐內的液體的液位，還能針對顆粒、漿料的液位進行連續測量，是一種適用性很強的液位計。一般來說，投入式液位計是由發射器與天線組成，不同的型號，所采用的接收器與天線都存在著一定的差異。因此，相關單位在使用投入式液位計時，不能夠忽視這個問題，注意不同的投入式液位計的過程條件，從而使投入式液位計能夠發揮出理想的應用效果
 。
1.2 天線系統
天線是雷達傳感器的眼睛，決定了投入式液位計的實際應用效果。因此，要根據實際的測量對象，選擇不同的天線系統。一般來說，天線的類型由天線的外形和微波的靈敏度決定。根據外形可以將天線系統分為法蘭下置型天線、喇叭口型天線以及棒式天線。其中，聚焦特性最好的是喇叭口型天線，不僅適用性強，還非常牢固耐用，具有穩定的化學特性和物理特性，由于采用不銹鋼材料制作。因此，可以測量 1000℃以上的介質。而棒式天線是三者之間化學穩定性最好的一種傳感器的天線，適用于腐蝕性介質的測量。因此，在食品加工業之中推廣應用，主要注意的是，棒式天線的耐高溫能力有限，只能測量 200℃以下的液體介質，在使用之后，要注意進行及時的清理工作，從而保證測量裝置的正常運行，此外，棒式天線的負荷能力有限，易折易彎曲，會有變形折斷的危險。而法蘭下置型天線相比上述兩種天線系統很少使用，只用于特殊的應用，如果介質表面的波動較大或者測量衛生程序較高的藥品，則可以使用這種形式的天線，首先法蘭下置型天線能夠在導波管中進行，不僅能以根據運行時間進行補償，還擁有智能化的系統，能夠將導波管內的情況實時反映給智能自動分析系統
 。

1.3 智能自動分析處理系統
智能分析處理系統是投入式液位計最重要的組成部分，不僅采用十分先進的電子部件，還具有耐老化的性能。投入式液位計能夠在十億分之一秒內完成雷達信號的傳輸，大幅度的提高了雷達傳感器的工作效率。所有的測量參數都儲存在記憶儲存器里面，并且這個以及儲存器與數據庫相連，能夠在數據庫的支持下，快速的進行驗算和判斷，并將計算結果顯示在傳感器的回波圖上。智能自動分析處理系統采用模糊邏輯的方法測量物位，傳感器需要在很短的時間判斷出哪些信號是虛假的回波，哪些信號是有用的回波。

2 投入式液位計的安裝要求
為了不影響生產，保證投入式液位計的正常運行，需要在前期的安裝階段，嚴格按照有關規定，準確的操作。
2.1 安裝位置
投入式液位計的安裝位置要根據實際情況來決定，安裝位置的距離應該大于槽壁，如果槽壁的距離大于安裝位置的距離，則有可能引起回波信號異常，使自動識別系統，在處理傳感器發射的信號時，無法準確的辨認出哪些是干擾信號，哪些是有用的回波信號。一般來說，投入式液位計應該安裝在距離槽壁直徑的六分之一處，保證投入式液位計的回波信號能夠正確的反應在回波圖上 。

2.2 差異性的要求
有時候，投入式液位計在測量易結晶和高腐蝕性的物體時，介質會對傳感器造成不良的影響，為了應對這種特殊情況，應該使用具有分離法蘭結構的測量儀器，保證投入式液位計的正常運行。此外，天線不能安裝在入料后上方，這是因為被測物體能夠反射虛假回波，這會對液位傳感器的信號接收帶來一定的影響，甚至會導致有效信號的衰減。因此，投入式液位計的位置應該盡量避開下料區，從而減少不規則液位的產生。為了防止天線上存在的結晶物體影響儀表的正常工作，必須使測量槽壁與天線保持平行，并保留 100mm ～ 800mm 的安全距離 。

3 日常維護與故障處理
3.1 檢查供電是否正常
如果生產現場發現投入式液位計在液位升到一定值后變化非常緩慢，應該立即檢查投入式液位計的供電情況是否正常，相關工作人員也要在日常的維護中，詳細檢查投入式液位計的通電情況，通電后有無正常輸出。液位變化緩慢或者根本沒有變化，需要在第一時間檢查設備的保險絲是否燒壞，如果并無電流輸出，則基本可以判斷是儀表出現問題，應視情況更換或者維修。此外，應該在儀表安裝調試的環節加強管理，防止儀表參數設置不準確而影響生產。相關工作人員也需要加強日常的維護工作，定期的進行停運檢修，從而保證投入式液位計儀表的正常運行。  

3.2 檢查通訊設備是否正常
一旦發現通訊設備不正常，可以通過安裝雷達調試軟件，讀取雷達的組態數據，監控雷達傳感器的狀態。主要檢查雷達傳感器能夠準確的判斷反射回波與假回波的區別，反射波的強度是否達到預定的標準，如果上述測試沒有問題，則需要檢查其他的電子元件，如果判斷出投入式液位計的通訊單元出現損壞，則需要視情況更換元件，從而保證投入式液位計的通訊正常。相關工作人員在日常的維護工作中，也應該加強對投入式液位計的通訊情況的檢查，可以用雷達調試軟件接入信號線，利用調節器對投入式液位計的通訊設備進行維護。
 
3.3 使用溫度
為了使投入式液位計正常測量，應該保證投入式液位計的內部溫度低于 50℃。一般來說，投入式液位計都應用于測量高溫的介質。因此，投入式液位計的外殼都用具有耐熱性能較強的材料制成，因此一般情況下投入式液位計的內部都不會超過 50℃，如果內部電子元件超過這個數值，切不可用冰水進行降溫冷卻，冰水不僅不會起到降溫冷卻的作用，甚至會使投入式液位計癱瘓。可以用紫銅管子吹入少量的風到雷達的表頭，科學的降低投入式液位計的內部溫度 。

3.4 顯示值不準確
顯示值不準確是投入式液位計常出現的問題，導致顯示值不準確的成因，可能是初始設置的對比度不合適，或者因為顯示模塊的插件連接不正確，相關工作人員應該盡量避免這個問題，一旦發現顯示值不可見，應該對投入式液位計的初始設置進行檢查，并檢查顯示模塊插件的連接是否正常，如果這兩項均顯示正常，則需要深入的檢查投入式液位計的輸出電流是否正常，如果輸出電流大于 22mA，則可以判斷是投入式液位計的顯示模塊出現了故障，需要進行及時的更換。如果輸出電流小于 3.5mA，可以判斷是雷達液時的更換。如果輸出電流小于 3.5mA，可以判斷是投入式液位計的電子模塊出現了故障，需要及時的更換投入式液位計的電子模塊。
3.5 系統顯示錯誤信息
投入式液位計的系統時常顯示錯誤信息，一般導致這種故障的原因在于數據存儲結束前切斷了電源，需要進行校驗復位并重新標定。若校驗復位并重新標定后依然發出警報，則需要更換投入式液位計的電子模塊。
4 結語
綜上所述，為了使投入式液位計在化工領域發揮出更大的作用，必須重視投入式液位計的故障問題，要深入現場，了解故障的成因，并提出具體的故障解決措施，才能保證投入式液位計高效、穩定的運行。