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超聲波液位計液位跳動和顯示滿量程故障的原因查找

日期：2018-03-26 來源：作者：

1 故障現象

在浙江 “青田中部水廠自控系統”項目中，采用了國內某知名品牌的超聲波液位計。該產品在這一項目中共使用了 20 余套，大部分產品安裝調試后均使用正常，但安裝在濾池的 2 號、4 號和 5號三個液位計卻出現了不正常的現象。

2 號液位計的不正常表現為: 始終顯示滿量程，在濾池無水的情況下仍顯示滿量程。4 號和 5號兩個液位計的不正常表現為: 偶爾出現液位跳動現象，即由正常的液位突然跳至滿量程，經過短時間后又可自行恢復正常，但跳動沒有規律。

2 原因查找

對于 2 號液位計的不正常，技術人員初步判斷是探頭下方有遮擋物，液位計一直測量在遮擋物上。于是更改了液位計支架的安裝位置，遠離了可能的遮擋物，但問題依舊。技術人員再判斷不正常是由干擾引起的，但檢查后確定液位計周圍并無強干擾源。但為了進一步排除干擾的可能性，又分別對 2 號、4 號和 5 號三個液位計采用了液位計殼體接地的連接方式，以屏蔽干擾，但問題仍未能解決。

因始終無法查出問題產生的原因，于是決定在現場對 2 號、4 號和 5 號三個液位計進行產品測試。測試結果顯示三個液位計各項指標均合格，排除了產品質量的問題。

技術人員又將 2 號液位計重新安裝，在池內無水的情況下，仍出現滿量程現象，問題依舊。技術人員zui終決定使用示波器對 2 號液位計線路板上幾個關鍵點進行波形檢查。當用示波器檢查

2 號液位計線路板 DT1 點時，波形中發射波后沿有

很明顯的 “毛刺”，判斷是液位計誤把干擾波當成回波，導致不正常的發生。將液位計再次拆下，接上電源，此時 DT1 點波形恢復正常。由于液位計周圍無強干擾源，所以判斷干擾還是由安裝引起的。

于是再次重新安裝液位計，并用示波器察看波形，監測液位計的整個安裝過程。當液位計安裝到支架上后開始擰法蘭固定的時候，波形還是正常的，但一旦擰緊法蘭，波形便出現 “毛刺”，適當調松法蘭，液位計波形又恢復正常。由此可以確認，由于法蘭擰得過緊導致液位計的超聲波發生器軸線偏離垂直液面，進而引起液位計不正常。4 號和 5 號液位計偶爾出現液位跳動現象也是同樣原因引起的，只是工況正好在臨界點附近。

3 故障處理

用示波器監測法蘭的擰緊過程，確認波形無“毛刺”。這樣，三個液位計均恢復正常工作。

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