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投入式液位變送器在南水北調(diào)工程水位測(cè)量觀測(cè)中的常見問(wèn)題淺析
發(fā)表時(shí)間:2018-01-15 ??點(diǎn)擊次數(shù):876? 技術(shù)支持:1560-1403-222
投入式液位變送器目前被大量使用在各類液位測(cè)量中,尤其是在水位的測(cè)量中更是普遍,比如各種水井,水庫(kù),水池等,各種液罐,槽也可以適用,因?yàn)槠涫褂糜诎惭b方式簡(jiǎn)便易行,成為用戶樂(lè)于選用的液位計(jì)類型。本文以投入式液位變送器在南水北調(diào)工程的翻水站測(cè)壓管觀測(cè)中的使用案例為背景,介紹了投入式液位變送器的工作原理,并對(duì)其在測(cè)量工作、維護(hù)管理中的一些問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析,后提出了一下建議。
1 工程概況
淮安四站工程位于淮安省淮安市楚州區(qū)三堡鄉(xiāng)境內(nèi)里運(yùn)河與灌溉總渠交匯處,和已建成的淮安一、二、三站共同組成南水北調(diào)東線一期工程的二個(gè)梯級(jí),梯級(jí)的規(guī)模流量300m3/s,加上備機(jī)在內(nèi)的總裝機(jī)規(guī)模為340m3/s。泵站工程選用四臺(tái)葉輪直徑為2.9m的全調(diào)節(jié)立式軸流泵機(jī)組,單機(jī)流量33.4m3/s,配套電機(jī)功率2500kW,設(shè)計(jì)規(guī)模100m3/s,總裝機(jī)容量為10000 kW。

2 測(cè)壓管的布設(shè)
淮安四站測(cè)壓管水位采用液位傳感器傳至上位機(jī)自動(dòng)記錄,淮安四站布置4條觀測(cè)線,站身每塊底板中部各布置1條,東西兩側(cè)翼墻墻后各布置1條。站身底板觀測(cè)線上各布置3各測(cè)點(diǎn);翼墻墻后每條線上各布置2個(gè)測(cè)點(diǎn),共10個(gè)測(cè)點(diǎn)。
3 投入式液位變送器在測(cè)壓管觀測(cè)中的工作原理
測(cè)壓管是一種古老而又常見的滲流監(jiān)測(cè)儀器 ,它靠管中水柱的高度來(lái)表示滲透壓力的大小。在水工建筑物原體觀測(cè)中 ,測(cè)壓管常用于監(jiān)測(cè)地下水位、堤壩浸潤(rùn)線、孔隙水壓力、繞閘壩滲流、壩基滲流壓力、砼閘壩揚(yáng)壓力、隧洞涵洞的外水壓力等?;窗菜恼緶y(cè)壓管水位采用液位傳感器傳至上位機(jī)自動(dòng)記錄。傳感器采用了中美合資麥克傳感器有限公司生產(chǎn)的MPM426W型投入式液位變送器。該變送器基于所測(cè)液體靜壓與該液體高度成正比的原理,采用擴(kuò)散硅敏感元件的壓阻效應(yīng),經(jīng)過(guò)專用信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換成4-20Ma的DC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出,將管內(nèi)水位反映在上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,建立起輸出信號(hào)與液體深度的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)液體深度的精確測(cè)量。
4 測(cè)壓管水位異常現(xiàn)象
根據(jù)上位機(jī)采集的數(shù)據(jù),繪制了2016年的測(cè)壓管水位過(guò)程線。從上述圖表中反映出上左翼031、上右翼041的測(cè)壓管水位明顯反常,水位持續(xù)無(wú)變化?;窗菜恼静捎渺`敏度試驗(yàn)(注水法)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,測(cè)壓管031、041在12h~24h內(nèi)水位接近恢復(fù)到原來(lái)水位,認(rèn)為測(cè)壓管檢查合格。通過(guò)連接公用PLC,對(duì)在線程序觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),2016年4月起,上左翼031、上右翼041的投入式液位變送器上送PLC的AD數(shù)據(jù)長(zhǎng)期無(wú)變化,且偶有數(shù)據(jù)明顯失真。判斷為投入式液位變送器故障。
5 故障分析
投入式液位變送器,采用高穩(wěn)定性的OEM表壓傳感器,將其裝入一個(gè)不銹鋼殼體內(nèi),鋼體頂部有一鋼帽能起到保護(hù)傳感器膜片的作用,同時(shí)又能使水通暢地接觸到膜片,輸出信號(hào)通過(guò)防水電纜與變送器外殼密封連接。打開變送器,發(fā)現(xiàn)變送器上端有泥沙,電纜略有老化現(xiàn)象。因此,故障很可能出現(xiàn)在隔離膜片或電纜上。
5.1 介質(zhì)不均勻和雜質(zhì)多,造成中控液位信號(hào)失真
淮安四站站基土質(zhì)不均勻和泥沙淤積嚴(yán)重?;窗菜恼久磕觊_機(jī)運(yùn)行時(shí)間較短,而淮安一站、二站運(yùn)行時(shí)水流方向是由東向西與淮安四站上游引河垂直,在水流經(jīng)過(guò)淮安四站上游出口處時(shí),形成回流區(qū),將泥沙沉淀下來(lái),造成上游一定的泥沙淤積。測(cè)壓管管內(nèi)水的流態(tài)復(fù)雜,雜質(zhì)較多,堵塞了隔離膜片,造成信號(hào)失真。
5.2 測(cè)壓管埋設(shè)位置不隱蔽,電纜容易受到人為破壞
測(cè)壓管位于翼墻中部,經(jīng)常進(jìn)行綠化種植和施工。在施工過(guò)程中,鐵鍬、挖掘機(jī)等工器具容易破壞電纜。
解決辦法:更換損壞的液位變送傳感器,做好管口的防水封堵和日常維護(hù);經(jīng)常進(jìn)行測(cè)壓管的清淤工作,保證測(cè)壓管的靈敏度;加強(qiáng)觀測(cè),通過(guò)鋼尺水位計(jì)法進(jìn)行人工比測(cè),及時(shí)與自動(dòng)化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析。
6 結(jié)語(yǔ)
測(cè)壓管水位觀測(cè)成果對(duì)建筑物基礎(chǔ)工作狀態(tài)反映非常的敏感和直觀,測(cè)壓管是監(jiān)測(cè)工程滲流壓力、堤壩浸潤(rùn)線的重要手段,是保證水利工程安全運(yùn)行的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。為保證測(cè)壓管觀測(cè)成果的合理性和準(zhǔn)確性,滿足“無(wú)人值班,少人值守”的要求,自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)勢(shì)在必行。投入式液位變送器作為的敏感測(cè)量元件,在測(cè)壓管觀測(cè)實(shí)際運(yùn)用中,需加強(qiáng)觀察和技術(shù)分析,逐步完善和改進(jìn)自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)水平,做好日常的檢查維護(hù),更好地發(fā)揮它的作用,實(shí)現(xiàn)**遙測(cè)的目標(biāo)。
上一條:磁翻板液位計(jì)材質(zhì)選用分類及不同介質(zhì)腐蝕性能區(qū)別說(shuō)明
下一條:壓力變送器現(xiàn)場(chǎng)如何調(diào)整及檢定時(shí)注意事項(xiàng)
1 工程概況
淮安四站工程位于淮安省淮安市楚州區(qū)三堡鄉(xiāng)境內(nèi)里運(yùn)河與灌溉總渠交匯處,和已建成的淮安一、二、三站共同組成南水北調(diào)東線一期工程的二個(gè)梯級(jí),梯級(jí)的規(guī)模流量300m3/s,加上備機(jī)在內(nèi)的總裝機(jī)規(guī)模為340m3/s。泵站工程選用四臺(tái)葉輪直徑為2.9m的全調(diào)節(jié)立式軸流泵機(jī)組,單機(jī)流量33.4m3/s,配套電機(jī)功率2500kW,設(shè)計(jì)規(guī)模100m3/s,總裝機(jī)容量為10000 kW。

2 測(cè)壓管的布設(shè)
淮安四站測(cè)壓管水位采用液位傳感器傳至上位機(jī)自動(dòng)記錄,淮安四站布置4條觀測(cè)線,站身每塊底板中部各布置1條,東西兩側(cè)翼墻墻后各布置1條。站身底板觀測(cè)線上各布置3各測(cè)點(diǎn);翼墻墻后每條線上各布置2個(gè)測(cè)點(diǎn),共10個(gè)測(cè)點(diǎn)。
3 投入式液位變送器在測(cè)壓管觀測(cè)中的工作原理
測(cè)壓管是一種古老而又常見的滲流監(jiān)測(cè)儀器 ,它靠管中水柱的高度來(lái)表示滲透壓力的大小。在水工建筑物原體觀測(cè)中 ,測(cè)壓管常用于監(jiān)測(cè)地下水位、堤壩浸潤(rùn)線、孔隙水壓力、繞閘壩滲流、壩基滲流壓力、砼閘壩揚(yáng)壓力、隧洞涵洞的外水壓力等?;窗菜恼緶y(cè)壓管水位采用液位傳感器傳至上位機(jī)自動(dòng)記錄。傳感器采用了中美合資麥克傳感器有限公司生產(chǎn)的MPM426W型投入式液位變送器。該變送器基于所測(cè)液體靜壓與該液體高度成正比的原理,采用擴(kuò)散硅敏感元件的壓阻效應(yīng),經(jīng)過(guò)專用信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換成4-20Ma的DC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出,將管內(nèi)水位反映在上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,建立起輸出信號(hào)與液體深度的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)液體深度的精確測(cè)量。
4 測(cè)壓管水位異常現(xiàn)象
根據(jù)上位機(jī)采集的數(shù)據(jù),繪制了2016年的測(cè)壓管水位過(guò)程線。從上述圖表中反映出上左翼031、上右翼041的測(cè)壓管水位明顯反常,水位持續(xù)無(wú)變化?;窗菜恼静捎渺`敏度試驗(yàn)(注水法)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,測(cè)壓管031、041在12h~24h內(nèi)水位接近恢復(fù)到原來(lái)水位,認(rèn)為測(cè)壓管檢查合格。通過(guò)連接公用PLC,對(duì)在線程序觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),2016年4月起,上左翼031、上右翼041的投入式液位變送器上送PLC的AD數(shù)據(jù)長(zhǎng)期無(wú)變化,且偶有數(shù)據(jù)明顯失真。判斷為投入式液位變送器故障。
5 故障分析
投入式液位變送器,采用高穩(wěn)定性的OEM表壓傳感器,將其裝入一個(gè)不銹鋼殼體內(nèi),鋼體頂部有一鋼帽能起到保護(hù)傳感器膜片的作用,同時(shí)又能使水通暢地接觸到膜片,輸出信號(hào)通過(guò)防水電纜與變送器外殼密封連接。打開變送器,發(fā)現(xiàn)變送器上端有泥沙,電纜略有老化現(xiàn)象。因此,故障很可能出現(xiàn)在隔離膜片或電纜上。
5.1 介質(zhì)不均勻和雜質(zhì)多,造成中控液位信號(hào)失真
淮安四站站基土質(zhì)不均勻和泥沙淤積嚴(yán)重?;窗菜恼久磕觊_機(jī)運(yùn)行時(shí)間較短,而淮安一站、二站運(yùn)行時(shí)水流方向是由東向西與淮安四站上游引河垂直,在水流經(jīng)過(guò)淮安四站上游出口處時(shí),形成回流區(qū),將泥沙沉淀下來(lái),造成上游一定的泥沙淤積。測(cè)壓管管內(nèi)水的流態(tài)復(fù)雜,雜質(zhì)較多,堵塞了隔離膜片,造成信號(hào)失真。
5.2 測(cè)壓管埋設(shè)位置不隱蔽,電纜容易受到人為破壞
測(cè)壓管位于翼墻中部,經(jīng)常進(jìn)行綠化種植和施工。在施工過(guò)程中,鐵鍬、挖掘機(jī)等工器具容易破壞電纜。
解決辦法:更換損壞的液位變送傳感器,做好管口的防水封堵和日常維護(hù);經(jīng)常進(jìn)行測(cè)壓管的清淤工作,保證測(cè)壓管的靈敏度;加強(qiáng)觀測(cè),通過(guò)鋼尺水位計(jì)法進(jìn)行人工比測(cè),及時(shí)與自動(dòng)化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析。
6 結(jié)語(yǔ)
測(cè)壓管水位觀測(cè)成果對(duì)建筑物基礎(chǔ)工作狀態(tài)反映非常的敏感和直觀,測(cè)壓管是監(jiān)測(cè)工程滲流壓力、堤壩浸潤(rùn)線的重要手段,是保證水利工程安全運(yùn)行的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。為保證測(cè)壓管觀測(cè)成果的合理性和準(zhǔn)確性,滿足“無(wú)人值班,少人值守”的要求,自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)勢(shì)在必行。投入式液位變送器作為的敏感測(cè)量元件,在測(cè)壓管觀測(cè)實(shí)際運(yùn)用中,需加強(qiáng)觀察和技術(shù)分析,逐步完善和改進(jìn)自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)水平,做好日常的檢查維護(hù),更好地發(fā)揮它的作用,實(shí)現(xiàn)**遙測(cè)的目標(biāo)。
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