MG液位仪的使用与维护.ppt

1自动计量系统培训自动计量系统培训主讲人：林琳主讲人：林琳主讲人：林琳主讲人：林琳2024/5/21 周二2 行业内常用的储罐计量方法有混合法、液位仪法、伺服法、静压法、计量员手工取样法等，其中混合法是目前 国际公认最佳的储罐油品自动计量方式，也是唯一能达到国家计量标准要求的计量方法。1)液位仪法：利用高精度液位仪及人工预输入标准密度的方式进行储罐油品质量计量。2)混合法：利用高精度液位仪、高精度差压变送器，通过混合法计量算法自动计算储罐油品平均密度和质量。3)伺服法：伺服式液位仪利用密度浮子测得单点密度，进行质量计量。4)静压法：通过1个或更多压力变送器，进行质量测量。5)计量员手工取样：使用量油尺测出油高、水高，通过取样器获得油温、视温、视密，通过查国家标准可计 算标准密度、体积修正系数，通过查容积表可计算净油体积、水体积，最后按国家标准 GB/T1885-1998 计 算标准体积和质量。常用计量方法概述常用计量方法概述2024/5/21 周二23 精确测量油水总高、水高、温度，计算体积，通过预输入人工采样换算获得的标准密度，根据国家标准 GB/T1885-1998自动计算标准体积和质量，这是一种半自动密度与质量计量方式。系统基本组成：高精度液位仪+后台服务器+客户端软件液位仪法液位仪法2024/5/21 周二34液位仪法液位仪法2024/5/21 周二45 精确测量油水总高、水高、温度和压力，计算出平均密度、体积和质量。该方法是目前世界公认的、唯一能够 满足国家计量要求的全自动计量方法。P=P=g（hh0h0）=P/P/g（hh0h0）其中：其中：其中：其中：PP压力，通过差压变送器测得压力，通过差压变送器测得压力，通过差压变送器测得压力，通过差压变送器测得 介质的平均密度介质的平均密度介质的平均密度介质的平均密度 h 油水总高油水总高 h0差压变送器安装位置差压变送器安装位置 h-h0液面到差压变送器安装位置的深度液面到差压变送器安装位置的深度 g 当地重力加速度，可查到。当地重力加速度，可查到。混合法混合法2024/5/21 周二56混合法混合法 系统基本组成：高精度液位仪+高精度差压变送器+后台服务器+客户端软件2024/5/21 周二672024/5/21 周二82024/5/21 周二9MG液位计的使用及维护2024/5/21 周二10 MG液位仪工作原理及组成 MG液位仪安装 MG液位仪设备检测 MG液位仪配件更换目目 录录2024/5/21 周二11 磁致伸缩是一个物理现象，它的效果是非常细微的。它意指一些金属（如铁、镍或钴），在磁场作用下具有伸缩能力。这种测量方法的好处应用在工业行业中，代表了快速和准确的位置测量反馈。无接触和无磨损的组件，代表非常可靠和超长的工作寿命。磁致伸缩效应（磁致伸缩效应（L）代表铁磁材料）代表铁磁材料在外来平行磁铁磁场影响下的长度在外来平行磁铁磁场影响下的长度与面积改变与面积改变。MGMG液位仪工作原理液位仪工作原理1 1）磁致伸缩现象）磁致伸缩现象2024/5/21 周二11铁磁材质管铁磁材质管电流产生的磁场电流产生的磁场电流脉冲电流脉冲威德曼效应代表当两个磁场相交相互影响下对经由电流通过的铁磁材料产生的一个力学变形。MGMG液位仪工作原理液位仪工作原理2 2）威德曼效应）威德曼效应 （Weidemann）2024/5/21 周二12信号检测条带偏流磁铁信号检测条带偏流磁铁浮子磁铁浮子磁铁(随液位变化随液位变化)波导扭曲波导扭曲(两个磁场相交的瞬间两个磁场相交的瞬间)电流脉冲电流脉冲电流磁场电流磁场波导管波导管(磁致伸缩材料制造磁致伸缩材料制造)液位计电子头产生一低电流“询问”脉冲，此电流同时产生一磁场沿波导管內的感应线向下运行；浮子內装有一组永久磁铁，所以浮子同时产生一个磁场；当电流磁场与此浮子磁场相遇时,立即产生 一个名为“波导扭曲”的脉冲，或简称为“返回”脉冲；从询问脉冲开始至返回脉冲被电子部件(收发器)探测到的时间便是相对于液体变动的位置。MGMG液位仪工作原理液位仪工作原理3 3）磁致伸缩测量工作原理）磁致伸缩测量工作原理2024/5/21 周二13由由由由于速度固定于速度固定于速度固定于速度固定，所以，所以，所以，所以距离距离距离距离(行程行程行程行程)与接收时间与接收时间与接收时间与接收时间成正比成正比成正比成正比距距距距离离离离 (m)=(m)=(m)=(m)=时间时间时间时间 (sec)x(sec)x(sec)x(sec)x 速度速度速度速度V阻尼T1 (L1)T2 (L2)浮子磁铁(随液位变化)电流脉冲检测条检测线圈波导管偏流磁铁信号转换器MGMG液位仪工作原理液位仪工作原理4 4）磁致伸缩测量计算方法）磁致伸缩测量计算方法2024/5/21 周二14波导管外管浮子浮子磁铁浮子磁铁磁场 波导扭曲询问脉冲磁场MGMG液位仪工作原理液位仪工作原理5 5）液位计工作原理）液位计工作原理2024/5/21 周二15u铸铝表头：内部装有两块可插拔的板卡（电子模块）u探杆：内有磁致伸缩线（敏感元件）及测温元件，探杆外径17.8mmu液位计固定方式：1英寸NPT可调节螺栓 u浮子：液位浮子和界位浮子（内径30mm,外径94mm）u底部配重等(5.5kg)MGMG液位仪组成液位仪组成2024/5/21 周二16测温元件磁致伸缩线波导管挠性外管温度线温度元件(距离液位计底端)的位置（常规）温度5：液位计订货长度80%温度4：液位计订货长度60%温度3：液位计订货长度40%温度2：液位计订货长度20%温度1：4.5英寸（合计115mm）MGMG液位仪组成液位仪组成2024/5/21 周二17拱顶罐安装示意图拱顶罐安装示意图内浮盘罐安装示意图内浮盘罐安装示意图MGMG液位仪安装液位仪安装2024/5/21 周二18MGMG液位仪安装液位仪安装2024/5/21 周二19 24V:电源“+”0V:电源“-”Rx/Tx+:信号“+”Rx/Tx+:信号“-”MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测1 1）MGMG液位仪内部接线液位仪内部接线2024/5/21 周二20 MG液位仪设备检测手段主要是美国MTS公司提供的DDA软件。在这里我们也主要是讲DDA软件的使用。软件设备类型串口端口号地址选择通信状态测量数据巡检设置数据状态通信日志串口端口设置设备类型设置巡检结果存储工厂设置调节参数液位仪标定修改地址参数备份与恢复界界面面一一般般性性介介绍绍 注：未经博瑞特公司培训及认可，不得使用该软件进行维护，否则将不属博瑞特公司免费维护范围。MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测2 2）DDADDA软件介绍软件介绍2024/5/21 周二21 按要求接好线，上电。运行DDA软件，软件默认的寻找地址是192，如果液位仪的地址是192，且通讯正常将出现下图左上部分，通信指示灯为绿色，并有“Device found at address 192”指示。DDA软件介绍软件介绍 MTSMTS软件设定软件设定MGMG液位仪的地址液位仪的地址 MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测2024/5/21 周二22若地址非192则出现（如下图）此时是请先确认串口选择是否正确，如串口选择无误，按（Cancel）键后可在（Device）选项中选择地址，如果地址忘记了，使用(Search)按钮寻找设备有效地址，软件将显示找到的第一个设备地址，按(OK)键确认。DDA软件介绍软件介绍 MTS软件设定软件设定MG液位仪的地址液位仪的地址 MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测2024/5/21 周二23 寻找到设备有效地址后，点击按钮可更改液位仪地址。有效的地址范围为192至255注：每台液位仪的地址在自动测量系统中它所在的现场总线中是唯一的DDA软件介绍软件介绍 MTS软件设定软件设定MG液位仪的地址液位仪的地址 MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测2024/5/21 周二24功能介绍：功能介绍：为读写传感器详细参数的按钮，按下后见右图（Get Data From Sensor）按钮读传感器参数。（Save Setting To File）按钮将液位仪参数以文件形式备份到计算机。（Read Setting From file）按钮从备份文件读取传感器参数。（Write Data To Sensor）按钮将从备份文件读出的参数写回传感器。该功能将传感器电子板的参数备份，该列表包含了除地址外的所有参数，备份的参数文件要妥善保管，以备电子板出现故障后的参数恢复。DDA软件介绍使用软件介绍使用MTS软件对软件对MU液位仪进行测试及备份参数及恢复液位仪进行测试及备份参数及恢复 MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测2024/5/21 周二25Factory菜单功能介绍1)和为读和写液位仪参数（一定要先读），此时可对液位仪参数进 行修改。(Number of Floats)为浮子数量(Gradient)为梯度(Serial Number)为序列号(Number of Rdts)为温度传感器数量(Signal Gain)为信号放大倍数2)C和F选择按钮可设置液位仪输出温度信号的单位。3)按钮为温度参数修改DDA软件介绍软件介绍使用MTS软件对液位仪进行调试 MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测2024/5/21 周二26这里是在现场通常使用的故障修理步骤。1)检查电源和线路2)利用视觉检查传感器和安装上的损坏，腐蚀，或其他可能的缺损。请替换任何缺损。3)连接传感器4)启动MTS 设置软件5)检查状态灯和参数。修改任何错误。6)替换上板7)替换下板8)替换ME9)请咨询工厂，如果无法修理。MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测3 3）故障修理步骤）故障修理步骤2024/5/21 周二27如果液位仪出现故障，运行DDA软件，在DDA软件的Data From Device菜单下。单击 按钮，出现（图9-2）屏幕将显示液位（Leve1）、界位(Leve2)（选择双浮子时）、5个单点温度(Temp)及平均温度(Arg Temp)（单位默认英吋和华氏度）。1、如果液位仪磁致线出现故障：则显示液位的Leve11对应后面的指示灯变为红色，显示的Value值为液位仪所能测量的最大值；Leve2显示的Value值为E102；2、如果液位仪温度点出现故障：则相对应Temp后面对应的指示灯变为红色。MGMG液位仪设备检测液位仪设备检测4 4）DDADDA软件对软件对MGMG液位仪的故障诊断液位仪的故障诊断2024/5/21 周二28在打开传感器外壳前请确保所有电源已断开以及已退出所有程序。(1)确定在替换电子板前已建立ackup/restore 文件(2)清除在传感器外壳上的污垢，碎屑或液体。(3)按逆时针方向旋开传感器外壳。MGMG液位仪设备配件更换液位仪设备配件更换1 1）拆除传感器的电子板）拆除传感器的电子板2024/5/21 周二29(4)从PC 板接线端口上拆下带线连接器(5)通过拧开四个固位螺丝钉可将传感器上板移开。在拆除电子板和安装替换品前请记下电子板的方向。移开上板。45MGMG液位仪设备配件更换液位仪设备配件更换1 1）拆除传感器的电子板）拆除传感器的电子板2024/5/21 周二30(6)拧开四个支架螺钉可将下板移开。记下在下板白色标签上的号码(7)将感应元件（SE）连接器与在下板上的一个白色6 针连接插口分离，如果DT 线连接器也与下板相连请分离他们（与绿色连接板相连的白色带状线）。移开下板。67注：在分离DT线时，要小心注意，绿色连接板很小，很脆弱，不要将其折断。MGMG液位仪设备配件更换液位仪设备配件更换1 1）拆除传感器的电子板）拆除传感器的电子板2024/5/21 周二31 如果所有电子板都在壳内，请移开电子板像前一节所指示的方法。在将耐压管与外壳分离时，请倍加小心，否则就有可能损坏DT线和SE连接器。(1)拧开螺钉，小心的将外壳从耐压管上分开，注意不要损坏SE 或DT 连接器。12(2)用C-clip 镊子或带尖儿的镊子将固位夹移开。MGMG液位仪设备配件更换液位仪设备配件更换2 2）拆除传感器的）拆除传感器的ME/SEME/SE2024/5/21 周二32(3)使用带尖儿的镊子将SE 线轻轻的从耐压管中拉出，随后拆除塑料壳。(4)打开装SE 的盒子，记下在标签上的新的SE 梯度（gradient）。这个梯度值将被输入到factory 下。(5)将绕在线轴上的SE 直接插入耐压管中或者将SE 从线轴上绕开再用手将SE 送入管中。拿开SE 末端的黑色护套和围在SE 头部的热缩塑料。在送SE 进入管子时，可轻轻的施加压力和小心的将线捻入。绝对不可以弯曲SE 否则它将会失去相应的功能。被弯折了的SE 是无法修补的。(6)替换白色塑料壳和C-clipMGMG液位仪设备配件更换液位仪设备配件更换2 2）拆除传感器的）拆除传感器的ME/SEME/SE2024/5/21 周二3334 FPU-H 现场处理器现场处理器2024/5/21 周二35 FPU-H现场处理器英文名称Field Process Unit，由电源板、信号处理板、数字板、显示位置转换板、显示板五块电路板组成。2024/5/21 周二36 FPU-H由五块电路板组成以上系统,各板功能如下：电源板电源板:为现场处理器各功能板提供系统电源,它由:DC/DC 转换器及防雷击模块组成。信号处理板信号处理板:主要进行各种变送器信号的处理工作。由模拟量采集、信号调理、A/D转换、RS485通讯接口、HART通讯接口和其它专用通讯接口等电路组成。2024/5/21 周二37数字板数字板:由CPU、EPROM、RAM非易失性存储器I/O、RS485通讯等数字电路组成，它是 FPU-H3 的核心,具有数据存储数据通讯和开关量输入/输出等功能。显示位置转换板显示位置转换板:安装可对液晶显示板连同面板做90、180 270 和360 旋转安装。显示板显示板:它是128*16图形点阵液晶显示板可显示18 汉字或116 字符。2024/5/21 周二38原理框图：2024/5/21 周二39 FPU-H3后盖见到内部如左图所示的两排接线端子上排接线端子共9个，下排接线端子共7个，上排左右各两个端子是必接的总电缆线端子，下排左2个右4个端子是基本应用中接HART仪表和温度传感器的端子，其余端子为特殊功能扩展端子。2024/5/21 周二40FPU-H型现场处理器常见故障及解决方法2024/5/21 周二41故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法 无显示 1 显示器在方向转换时未插好或接触不良 需重新插显示器 2 该FPU-H3 电缆线电源线故障 需查线 3 电缆线有短路 或绝缘度下降 或FPU-H3 进水 使该FPU-H3 电源小于20V 应查原因 4 系统遭到雷击或串入高电压 使电源输 端防雷击电路故障 需要更换电源电路板 2024/5/21 周二42故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法 显示正常 无系统通讯 1 CIM-H1通讯接口单元故障 需维修 2个人计算机串口故障 需维修 3 该FPU-H3 电缆线通讯线故障 需查线 4 系统遭到雷击或串入高电压 使通讯输 端防雷击电路故障 需要更换电源电路板 5 同上原因 使数字板DB4芯片损坏 需要更换 2024/5/21 周二43故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法 测量结果无计算 1 液位低于压力变送器引压口 2 压力变送器或液位计故障或进水 需要维修或更换 3 FPU-H3与变送器之间导线故障 需查线 4 系统遭到雷击或串入高电压 使输 端防雷击电路故障需要换电源电路板 5 因密封问题绝缘度下降或进水 使信号处理板故障 需要更换 2024/5/21 周二44故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法 温度显示为人工输入默认值 1 液位低于液体温度传感器安装高度 2 该FPU-H3与温度传感器间导线故障 需查线 3 温度标定码出错 重新下传配置 4 信号处理板故障 需要更换 5 温度传感器故障 需要维修或更换 2024/5/21 周二45故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法显示不滚动 1 系统通讯时受到严重干扰 需要重新上电 重新下传配置 2 因密封问题绝缘度下降或进水使FPU-H3数字板故障 需要更换 2024/5/21 周二46 CIM-H 通讯接口单元2024/5/21 周二47 CIM-H 通讯接口单元是用于BMC 储罐自动计量系统中实现系统个人计算机与FPU-H 系列现场处理器。工作原理：工作原理：2024/5/21 周二48通讯接口通讯接口 三串口三串口 串口1 RS485 与FPU-H 系列现场处理器通讯。串口2 RS232 或RS485 任选一与计算机A通讯。串口3 RS485 与计算机B 通讯。2024/5/21 周二492024/5/21 周二50 在电路板的左侧有一竖排LED 三色指示灯如右下图该项指示灯基本描述了CIM-H 的工作状态因为CIM-H 是储罐计量系统罐区计量与计量控制室之间的重要中心环节所以了解CIM-H 的工作状态对整个系统的正常运行和故障排除具有重要的意义各指示灯对应各状态的关系如下：2024/5/21 周二51vL1 该灯亮-向FPU-H3 系列现场处理器供电输出正常vL2 该灯亮-CIM-H 本仪器CPU 工作正常vL3 该灯亮-CIM-H 与储罐计量系统计算机RS232串口地线保护地防雷击地全部共地连接正常，该灯在RS232 串口加装光电隔离器计算机保护地不与防雷击地共地的情况下不起作用。vL4 灯闪动-储罐计量系统计算机向CIM-H 发送指令及数据串口2 接收正常。2024/5/21 周二52vL5 灯闪动-CIM-H 向FPU H 系列现场处理器发送指令及数据串口发送正常vL6 灯闪动-FPU H 系列现场处理器向CIM-H 回送指令及数据串口接收正常vL7 灯闪动-CIM-H 向储罐计量系统计算机回送指令及数据串口2 发送正常vL8 灯闪动-CIM-H 向储罐计量系统计算机回送指令及数据串口发送正常vL9 灯闪动-储罐计量系统计算机向CIM-H 发送指令及数据串口3 接收正常。2024/5/21 周二53CIM-H 通讯接口单元常见故障及解决方法2024/5/21 周二54故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法接口单元罐处理器电源指示灯不亮 无显示1 没有加电 检查电源插头 插座 开关 保险 2 直流电源或防雷击模块因雷击或串 入交流电压而损坏 应该查输出线与屏蔽线及交流电源是否短路更换防雷击模块或接口单元电路板 显示正常防雷击模块故障应更换 2024/5/21 周二55故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法接口单元罐处理器通讯指示灯L4、L5交替亮闪其它不亮无显示1 接口单元与罐处理器之间的电缆线中电源线故障 需查线 2 接口单元防雷击电路因雷击或串 入交流电压而损坏 应该查输出线与屏蔽线及交流电源是否短路 需要更换防雷击模块或电路板显示正常1 接口单元与罐处理器之间的电缆 线中通讯线故障 需查线 2 接口单元防雷击模块故障 更换防雷击模块或电路板 3 接口单元D8芯片损坏 要更换 2024/5/21 周二56故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法接口单元罐处理器电源指示灯不亮 无显示1 没有加电 检查电源插头 插座 开关 保险 2 直流电源或防雷击模块因雷击或串 入交流电压而损坏 应该查输出线与屏蔽线及交流电源是否短路更换防雷击模块或接口单元电路板 显示正常防雷击模块故障应更换 2024/5/21 周二57故障现象故障现象故障原因及解决方法故障原因及解决方法接口单元罐处理器 电源指示灯亮通讯指示灯不亮或通讯指示灯L4 亮闪其它不亮 显示正常1 接口单元与计算机的通讯线故障或插头接触不良 需查线 2 接口单元D6 芯片损坏 3 计算机串口故障可用串口鼠标 测试 4 接口单元与计算机没有用同一个 接线板 保护地没有连接或电源插座保护地接触不良需查线 5 机房地线接触不良或不符合要求 2024/5/21 周二582024/5/21 周二592024/5/21 周二602024/5/21 周二612024/5/21 周二622024/5/21 周二632024/5/21 周二642024/5/21 周二652024/5/21 周二66 谢 谢！结束语结束语2024/5/21 周二