M310核电堆型调试过程中常见的液位测量仪表

工作原理：阿基米德定理规定浸入液体中的物体所承受的浮力等于它所排开的液体的重量，借助弹簧，该浮力可看作是挂在弹簧下面的浮筒元件重量的有效减轻量，因此导致弹簧收缩。将一台线性差动变压器（LVDT）安装在变送器外壳内压力管的外部，弹簧对压力管中的铁芯提供支撑，在弹簧收缩或延伸时，铁芯可自由上升或下降，LVDT的输出将按比例发生变动，将这种电压信号馈入微处理器控制的电子元件并转换成4～20mA输出信号，并叠加HART数字信号。液位沿整个浮筒长度移动时，铁芯移动的最大距离为15mm。

1.4变送器的调试及调试过程中遇到的问题及解决方法

1）以RPE008MN现场调试为例，在调试过程中，我们发现当水池没水时，测量仪表输出不是4mA，经过调零位变化不大，我们采取的措施是：把手定在LVDT的白色帽子和螺纹处，再锁紧LVDT上部的螺母，并看毫安表的输出为4mA。

2）在现场调试中，仪表本身带的链条较长，不能正常的测量液位的变化；经过简易的收缩链条长度（收缩长度根据试验确定），来保证仪表的正常输出，切记不可剪断链条，因为此链条长度与配重有关。

2电容式差压变送器液位测量

2.1电容式差压变送器的工作原理

电容式差压变送器的工作原理是把被测压力差的变化转换成电容的变化，再通过对电容的测量求得压力的大小。电容的大小与极板的面积和极板间距离有关，我们利用的就是通过压力使弹性元件位移，从而改变极板间的距离，那么电容就改变了，测量电容即可计算出压力的大小。

电容式压力计的核心元件，中间为可动的测量膜片，两边为隔离膜片，隔离膜片与测量膜片之间充硅油，以便传递压力，测量室由两个对称的有球形凹面的玻璃物体合成，在球形凹面上镀金属膜，作为电容器的定极片，它与外壳绝缘，通过焊接引线与外部电路相连。当中间的测量膜片位移时，电容会发生变化，由此产生的电容变化量经电子线路转换成二线制4mA～20mA直流输出信号。

这种结构对测量膜片具有较好的过载保护能力。当被测压差过大时，测量膜片紧贴另一侧的凹形球面上，不会因产生过大位移而损坏膜片；过载消除后，测量膜片恢复到正常位置。硅油除用作传递压力外，他的粘度特性对冲击力具有一定缓冲作用，可消除被测介质的高频脉动压差对变送器输出准确度的影响。

海南昌江核电厂常用的电容式差压变送器测量液位分为以下几种：正压接罐体负压对空、正压接罐体负压接平衡罐、正压接罐体底部负压接罐体上部充气体、正压接罐体负压接毛细管并带平衡罐、正负压室都接毛细管等。

2.2电容式差压变送器调试过程中遇到的问题及解决方法

1）带平衡罐的变送器平衡罐到变送器中间还有很多阀门易跑水，所以在平衡罐冲完水后，一定要确认检查并挂牌。我们在调试中就发现2次跑水现象，因此冲完水后必须挂牌，有必要时上锁。

2）带平衡罐变送器待平衡罐充水时，水源离仪表处较远，在做此试验时，提前取水到仪表处，节约时间；仪表排水时注意用桶接着。

3）带平衡罐变送器标定时，需要用到核岛内墙上的标高，在此需要自己确认标高的准确性。因为在实际应用中，核岛内标高由于施工单位自己在墙上标记较多比较混乱，在做此项工作时，需要测量人员重新标记正确的标高。

3超声波液位测量

3.1超声波液位测量

超声波液位测量的基本工作原理是由超声波探头发出高频脉冲声波遇到被测物位表面被反射折回反射回波被探头接收。声波的传播时间差与声波的发出到物体表面的距离成正比。声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系用公式：S=C×T/2。探头部分发出超声波，然后被液面反射，探头部分再接收，探头到液面的距离和超声波经过的时间成比例：M=T×C/2，声速的温度补偿公式：环境声速=331.5+0.6×温度。

3.2以RCP097MN为例介绍超声波液位计的安装、调试及调试中出现的问题及解决方法

3.2.1探头的安装

1）探头正确的安装方法（固定在管道上的连接件已完好安装完）为：用专用力矩扳手确定安装在管道上的紧固处的弹簧垫片正好卡住，松开探头的小螺丝，把圆形拧的螺帽向下全部松开，在探头处涂抹专用耦合剂（最好均匀全部覆盖探头部分），涂抹前用卫生纸先把探头擦干净，探头安装的管道处也要擦干净，探头安装到管道后，用探头本身白带的螺帽向上旋紧固，直到手动不了，然后拧紧小螺丝，探头部分安装完成。

2）在调试过程中，由于缺少经验，在安装探头时未涂抹耦合剂，直接安装在管道上，导致在处理箱STATUS一致报FAULT，白检不合格。

3）在耦合剂涂抹3天后，再使用097MN测液位时发现STATUS一直报FAULT，经查看说明书，发现此类仪表必须每3天涂抹一次耦合剂。

4）在仪表运行过程中，探头工作温度必须在10℃～70℃之间工作。

3.2.2仪表调试及调试中出现的问题及解决方法

1）仪表的调试

（1）检查水位处于满管水位，这是确定仪表调试的第一步条件；

（2）用高权限密码：3.3.3.3.3.3.，进入菜单“PARAMEIER SET UP，依次选择下列菜单：“REFERENCE CALIBRATION”→“NEXT CALIBRATION AS REFERENCE CALIBRATION”并确定有效F键；（3）请求进入“AUTO CALIBRATION”→“NEW CALIBRATION”，几秒钟后，系统白检，如果没有出其他故障，开关切换到ACTIVE模式；如果出现故障，STATUS会报FAULT，这样现场需重新安装探头或检查处理机柜，直到无故障；（4）如白检成功，则显示器显示：

此时控制箱门上会显示“正常运行”（normal operation）、“良好耦合”（good coupling）、“高水位”（high level）指示灯亮；用万用表测模拟量输出为：20±0.16mA。

2）调试过程中，经常会出现STATUS校准完后出现FAULT，一般出现这种情况我们要先校准几次，如果一直是FAULT，那再重新涂抹耦合剂试验，直到校准成功；另外在调试过程中，会出现控制机柜自动断电后自动恢复的情况，经反复测试发现对讲机会对机柜形成干扰，造成上述现象。

3）控制箱传递到DCS处的信号为12mA～20mA；测量范围为半管水位到满管；虽然到满管以下还有显示，但不可信，最低到20%；50%～20%处，控制箱会报OK FROZEN LEVEL（冷冻水位）；20%以下不显示，控制箱会报ECHO TIME OUT 0F RANGE（探头时间超过量程）。

4结论

本文主要介绍了海南昌江核电厂常用的几种液位测量仪表，从它们实际的应用、调试及调试期间的问题出发进行分析，可以对后续机组液位相关的仪表调试提供良好的参考借鉴，并具有一定的指导意义。

推荐访问: 核电 过程中 液位 调试 测量