在制冷機(jī)組運(yùn)行過程中，液位監(jiān)測(cè)是設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。儲(chǔ)液器、油分離器、集油器等部件，依靠液位傳感器完成冷媒液位、潤(rùn)滑油位的數(shù)據(jù)采集。液位數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，容易引發(fā)液擊、缺油等設(shè)備狀況，本文對(duì)液位傳感器工作原理、模擬量信號(hào)進(jìn)行技術(shù)簡(jiǎn)析，可供設(shè)備運(yùn)維、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試參考。

一、制冷機(jī)組常用液位傳感器工作原理

浮球式液位傳感器

浮球跟隨罐內(nèi)液面高度同步升降，帶動(dòng)內(nèi)部磁鋼或觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)。液位上升浮球隨之上浮，液位下降浮球同步下沉。該傳感器可輸出開關(guān)觸點(diǎn)信號(hào)，也可輸出連續(xù)監(jiān)測(cè)信號(hào)，多用于油位監(jiān)測(cè)、高低液位提示場(chǎng)景，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)便捷。

電容式液位傳感器

以探頭作為檢測(cè)主體，液體接觸探頭的有效長(zhǎng)度發(fā)生變化，探頭電容值隨之改變。內(nèi)部電路將電容變化換算為液位高度，輸出對(duì)應(yīng)電信號(hào)。無機(jī)械活動(dòng)部件，運(yùn)行穩(wěn)定性較好，多用于冷媒液位連續(xù)監(jiān)測(cè)。

壓力式液位變送器

依托液柱壓力原理，罐體內(nèi)部液位越高，介質(zhì)作用于傳感器底部的壓力越大。傳感器采集壓力并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，換算得出罐內(nèi)實(shí)際液位，多用于各類密閉壓力容器液位采集工作。

二、模擬量信號(hào)基礎(chǔ)說明

制冷設(shè)備控制信號(hào)分為開關(guān)量與模擬量?jī)深?，二者?yīng)用場(chǎng)景各有不同。

開關(guān)量信號(hào)：僅有通、斷兩種狀態(tài)，屬于點(diǎn)位判斷，僅可反饋液位是否抵達(dá)設(shè)定點(diǎn)位，實(shí)現(xiàn)高低液位提示，無法輸出罐內(nèi)液位具體數(shù)值。

模擬量信號(hào)：屬于連續(xù)變化電信號(hào)，可輸出實(shí)時(shí)液位數(shù)值。制冷行業(yè)應(yīng)用較廣的為 4?20mA 電流模擬量信號(hào)：

4mA，對(duì)應(yīng)液位 0%，罐體為空；

20mA，對(duì)應(yīng)液位 1**%，罐體滿液；

4?20mA 區(qū)間內(nèi)的電流，對(duì)應(yīng) 0?1**% 區(qū)間內(nèi)的液位高度。

機(jī)組 PLC 或主控板采集電流信號(hào)，換算為液位百分比，在人機(jī)界面展示實(shí)時(shí)液位數(shù)據(jù)。系統(tǒng)依據(jù)采集的數(shù)據(jù)完成閥門調(diào)節(jié)、狀態(tài)提示，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化管控。

以儲(chǔ)液器液位變送器為例：變送器輸出 4?20mA 模擬量信號(hào)傳輸至機(jī)組主板，4mA 代表罐內(nèi)冷媒存量偏低，12mA 代表液位處于 50% 位置，20mA 代表罐體滿液，控制系統(tǒng)依托數(shù)據(jù)完成對(duì)應(yīng)邏輯調(diào)節(jié)。

三、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)維要點(diǎn)

1. 模擬量回路出現(xiàn)異常，優(yōu)先測(cè)量回路工作電流，區(qū)分故障出自傳感器本體、線路接觸或是主板采集通道。

2. 4mA 為量程零點(diǎn)，線路斷線會(huì)出現(xiàn)電流低于 4mA 的情況，不可直接判定為液位歸零。

3. 制冷機(jī)組冷媒液位、潤(rùn)滑油位變送器，多數(shù)采用 4?20mA 模擬量輸出模式。

4. 設(shè)備調(diào)試、改造作業(yè)中，不可混淆開關(guān)量與模擬量信號(hào)，規(guī)避機(jī)組出現(xiàn)異常動(dòng)作。