介紹

振動音叉液位開關(guān)廣泛應(yīng)用在過程工業(yè)中，并且適用于幾乎所有液體場合。根據(jù)音叉的工作原理，內(nèi)部的壓電晶體以其自然頻率振動外部音叉。頻率的變化取決于它浸入的介質(zhì)-液體密度越大，頻率越低。因此，音叉是否浸入液體或處于干燥狀態(tài)決定了頻率是否變化。對于這種頻率的變化，可進行連續(xù)監(jiān)控。

采用自然頻率高達大約1400Hz的短音叉，可以避免其它設(shè)備振動的干擾，否則可能會導(dǎo)致錯誤開關(guān)。音叉的形狀設(shè)計可以讓液體迅速滴落消退。通過監(jiān)控頻率也能確定音叉的狀態(tài)。

振動音叉液位開關(guān)可以用在液體和漿料應(yīng)用場合，包括積膜和充氣液體。檢測效果幾乎不受流動、湍流、氣泡、泡沫、振動、固體顆粒、堆積或流體性能的影響。應(yīng)用場合包括：在液罐中進行高、低液位檢測，用作連續(xù)液位變送器的備用檢測裝置；根據(jù)液位激活泵；以及根據(jù)葉片周圍的液位啟動或停止攪拌器。

和許多其它液位開關(guān)技術(shù)的不同之處在于，振動音叉技術(shù)沒有容易卡住的零件，因此不易造成錯誤開關(guān)。

配置這種技術(shù)的機會是相同的。例如，工廠周圍的許多液罐最初可能沒有安裝連接到控制系統(tǒng)的儀表。類似地，各種固定資產(chǎn)的冷卻液和潤滑劑液位沒有得到連續(xù)監(jiān)控。

反應(yīng)器、液罐、儲存容器和塔頂冷凝器的高液位溢流保護，涉及到通過切斷泵或者關(guān)閉泵而關(guān)閉供料源。這樣，液位管理有助于防止液體溢出及其造成的環(huán)境和或安全事故。當液位過低時關(guān)機，以保護緩沖罐、反應(yīng)器、塔底和儲存罐中的泵。在這種類型的應(yīng)用中，非常重要的一點是監(jiān)控液位，以防泵的干運行。從而保護泵的軸承以及防止機械損壞。維護量更少，意味著可以減少工廠工作人員進行維修工作的時間。

由于硬接線技術(shù)的成本高昂，大多數(shù)工廠設(shè)計時只使用最少量的儀表。工廠依賴于攜帶寫字夾板在工廠來回行動以收集液位數(shù)據(jù)的操作人員。然而，品質(zhì)、產(chǎn)能、適用性/可靠性、更短的停機時間、能源效率和新的環(huán)境法規(guī)不斷成為焦點，并驅(qū)使工廠的維持和運營方式發(fā)生變化。目前，這種監(jiān)控必須采用自動方式。

這種需求驅(qū)使振動音叉開關(guān)的制造商擴展設(shè)備的狀態(tài)范圍和提供診斷信息。

診斷功能適用于各種應(yīng)用場合

目前，許多開關(guān)提供基本診斷功能，允許在本地獲取設(shè)備狀態(tài)。例如，以不同速率閃爍的可視心跳式LED指示可用于指示各種狀態(tài)條件。包括輸出狀態(tài)、校平、內(nèi)部pcb故障和載荷錯誤。

有些設(shè)備提供加強的診斷功能，可以檢測諸如音叉、傳感器、損壞、介質(zhì)堆積在音叉上以及音叉極度腐蝕等狀態(tài)。在出現(xiàn)故障狀態(tài)的情況下，以安全的方式處理載荷，并且LED以特殊速率發(fā)出脈沖，以顯示檢測到故障狀態(tài)。

最近，振動音叉液位傳感器的創(chuàng)新技術(shù)是，引入完全整合的無線液位開關(guān)。源自艾默生過程控制有限公司的無線HART®羅斯蒙特®2160提供先進的診斷功能，可以連續(xù)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和執(zhí)行音叉和傳感器的儀表健康診斷。

2160以HART診斷功能為特征，可使用艾默生的AMSSuite預(yù)防性維護軟件獲取這種功能。通過連接到設(shè)備或控制室和維護車間的HART通信終端，使用無線HART網(wǎng)絡(luò)和AMSSuite，可以直接獲取這種診斷功能。

AMSSuite能讓用戶直接從維護車間的桌面，解決2160等無線HART設(shè)備的故障。這樣可以不必進入現(xiàn)場，優(yōu)化維護工作，并最大程度地減少停機時間，使得用戶能識別故障，并在潛在問題影響生產(chǎn)和品質(zhì)之前采取措施。

用戶可設(shè)定警報

2160的特征是具有四種用戶可設(shè)定的設(shè)備變量警報：輸出狀態(tài)(PV)、傳感器頻率(SV)、設(shè)備溫度(TV)和供電電壓(QV)（見圖1）。這些變量可以設(shè)定升降數(shù)值，并可以設(shè)定極限值或閾值，以發(fā)出警報。還具有適用于死區(qū)或滯后的規(guī)定。

圖1  艾默生的設(shè)備儀表板顯示了四種用戶可設(shè)定的設(shè)備變量警報，用于AMSSuite的羅斯蒙特2160。

例如，通過監(jiān)控傳感器的頻率，可盡早檢測到振動音叉的問題?？蓹z測的問題包括，外部對音叉的損壞、內(nèi)部對傳感器的損壞、介質(zhì)堆積（見圖2）以及音叉的極度腐蝕。此外，2160為高、低兩種液位應(yīng)用場合提供故障安全操作。

圖2  設(shè)備儀表板顯示音叉上的嚴重堆積情況。PV:潮濕（不正確），發(fā)出警報1。

圖3  設(shè)備儀表板顯示音叉上的嚴重堆積情況。PV:干燥（故障-安全），設(shè)備故障。

在遠程位置進行液位測量和診斷

在遠程位置安裝液位測量設(shè)備，一直以來都是一個問題，因為需要布設(shè)電力和數(shù)據(jù)線。開挖槽溝和布設(shè)電纜成本即高又耗時。然而，引入無線網(wǎng)絡(luò)克服了這些困難，使在以前被認為無法實現(xiàn)或代價高昂的位置安裝液位儀表成為了可能。

對于儀表布線和基于IEC62591（無線HART）標準的自我組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，無線通信提出了顯而易見的替代方案，并開始對這些遠程監(jiān)控應(yīng)用產(chǎn)生了顯著影響。

帶有內(nèi)置式無線適配器的振動音叉液位傳感器，通過無線技術(shù)能快速而便捷地連接到現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)。艾默生的羅斯蒙特2160無線HART振動音叉液位開關(guān)，具有與羅斯蒙特2100系列硬接線式液位開關(guān)的相同特性，但是不會帶來新問題和接線成本。

關(guān)于艾默生過程管理

艾默生過程管理(www.EmersonProcess.com)是艾默生集團旗下的一家分公司，其在化工、石油天然氣、煉油、紙漿和造紙、電力、水與廢水處理、采礦與金屬、食品飲料、生命科學(xué)及其它行業(yè)生產(chǎn)、工藝和配送的自動化領(lǐng)域均處于領(lǐng)先地位。利用行業(yè)特定的工程、咨詢、項目管理和維護服務(wù)，推出各種優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和技術(shù)組合。艾默生過程管理公司的品牌包括PlantWeb™、Syncade™、DeltaV™、DeltaVSIS™、Fisher®、MicroMotion®、Rosemount®、Daniel®、Ovation™和AMSSuite。

關(guān)于艾默生

總部位于美國圣路易斯市的艾默生（紐約證券交易所股票代碼:EMR）是一家全球領(lǐng)先的公司，該公司將技術(shù)與工程相結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)能源、過程管理、工業(yè)自動化、環(huán)境優(yōu)化技術(shù)，商住解決方案五大業(yè)務(wù)為全球工業(yè)、商業(yè)及消費者市場客戶提供創(chuàng)新性的解決方案。公司2011財年的銷售額達242億美元。如欲了解進一步信息，歡迎訪問www.Emerson.com。