磁浮子式液位传感器在船用锅炉上的应用

磁浮子式液位传感器在船用锅炉上的应用
作者：李碧桃


       传统的机械浮子式磁致伸缩液位传感器常会出现机械卡死故障 , 且控制精度低。电极式液位传感器的电极和电极室壳体会出现结水垢 , 且电极室长期使用会导致水的纯度提高 , 从而电极的导电性能降低 , 因此电极室要定期放水和清洗 , 使用维护麻烦。本文所要介绍的磁性浮子式液位传感器是传统的机械浮子式与电极式液位传感器的有机结合。

       磁性浮子式液位传感器的结构及其工作原理。它由干簧管开关 1、2、3、4、 (干簧管开关固定在一根杆上 , 并插入组件的空胶管内 , 胶管插入容器的一端是盲端 ) 组件 , 磁性浮子 5, 垫圈 6, 卡环 7等组成。当容器内液体消耗使液位降低到下限位置 (低位 ) 时 , 磁性浮子也在低位处 ,并因磁性吸合使低位干簧管开关 2闭合 , 输出控制信号 , 启动电机和供液泵或电磁阀 , 向容器内补充液体 , 随着液体的补充 , 容器内液位升高 , 磁性浮子也随液体液位的升高而升高 , 磁性浮子离开低位 , 低位干簧管开关 2断开 , 而此时电机和泵仍在工作。当容器内液位升高到上限位置 (高位 ) 时 ,磁性浮子吸合使高位干簧管开关 3闭合 , 输出控制信号 , 切断电机电源 , 供液泵停止工作 (停止供液 ) 。当液体又消耗使液位再降低到下限位置 (低位 ) 时 , 重复上述控制过程。如此循环工作控制容器内的液位。

       船用辅助锅炉由于蒸发量小 , 蒸汽压力低 , 一般对其水位都是进行双位控制。当水位下降到允许下限水位时 , 自动启动给水泵向锅炉供水 , 当锅炉水位达到允许上限时 , 自动停止给水泵的工作 , 停止向锅炉供水。锅炉工作期间 , 其水位是允许在上下限之间波动 , 双位控制水位的检测元件是液位传感器。这里介绍的磁性浮子式液位传感器 。

        该控制系统在锅炉的外面装设一个检测室 , 它分别与锅炉的水空间和蒸汽空间相通 , 故检测室中的水位与锅炉水位一致。检测室中装有磁性浮子式液位传感器 , 用于检测锅炉的水位。控制电路中 , 1Z和 2Z是二极管桥式整流电路 , 由变压器次级绕组输出的 24 V交流电压经 1Z和 2Z整流成直流电压作为继电器 1JY、2JY、3JY和 4JY的电源 , JY为固态继电器 , 1CJ为接触器。当锅炉水位下降到允许的下限水位时 , 磁性浮子吸合低位干簧管开关S2 ( S2闭合 ) , 固态继电器 JY通电而导通 , 继电器 2JY通电 , 常开触点 2JY1闭合 , 接触器 1CJ通电动作 , 其常开触头 1CJ1～1CJ3闭合 , 电机启动并带动水泵向锅炉供水 , 锅炉水位就升高 , 磁性浮子随水位而升高 , 当磁性浮子离开下限水位时 , S2断开 , 但由于在 S2 断开前 BT2、2Z自锁 , 使 JY继电器仍接通 , 继电器 2JY仍通电 , 水泵继续向锅炉供水 ; 当水位升高到允许的上限水位时 , 磁性浮子吸合高位干簧管开关 S3 ( S3闭合 ) , 继电器 3JY通电 , 常闭触点 3JY1断开 , 则固态继电器 JY失电 , 继电器 2JY断电 , 常开触点 2JY1断开 , 接触器 1CJ失电 , 其常开触头 1CJ1～1CJ3断开 , 电机断电停止工作 , 水泵停止向锅炉供水。随后由于蒸汽的消耗 , 锅炉水位又逐渐下降 , 当再下降到允许的下限水位时 , 重复上述控制过程进行补给水 , 水位到达上限时又停止供水。

       当锅炉蒸汽消耗使水位降低到下限位置 (低位 ) 时 , 磁性浮子也在低位处 , 并由磁性吸合使低位干簧管开关 2闭合 , 锅炉内要求补充水 , 但此时如果电机或供给水泵故障 ; 或低位干簧管开关 2坏了没有输出控制信号 , 不会补充水。而锅炉内的水继续被消耗 , 水位继续下降 (磁性浮子跟随着降低 ) , 当磁性浮子降低到危险低水位时 , 磁性浮子使干簧管开关 1闭合 , 继电器 1JY通电 , 其常开触点 1JY1闭合 , 输出报警控制信号 , 发出声光报警并自动停炉。

       供水泵向锅内补充水使水位升高到上限位置(高位 ) 时 , 如果高位干簧管开关 3故障 , 电机和供水泵仍然工作 , 继续向锅炉补充水 , 水位和磁性浮子也继续升高 , 当磁性浮子上升到过满水位的位置时 , 磁性浮子使干簧管开关 4闭合 , 继电器 4JY通电 , 其常开触点 4JY1闭合 , 输出报警控制信号 ,发出声光报警。同时常闭触点 4JY2断开 , 使继电器 2JY断电 , 常开触点 2JY1断开 , 接触器 1CJ失电 , 其常开触头 1CJ1～1CJ3断开 , 电机断电停止工作 , 水泵停止向锅炉供水。在控制系统中 , 如果不需要对过满水位进行控制 , 则只须把干簧管开关4去掉 , 电路中相应的继电器也去掉 , 即可满足要求。


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