在制冷機組運行過程中，液位監(jiān)測是設備穩(wěn)定運行的重要保障。儲液器、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、缺油等設備狀況，本文對液位傳感器工作原理、模擬量信號進行技術簡析，可供設備運維、現(xiàn)場調(diào)試參考。

一、制冷機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，帶動內(nèi)部磁鋼或觸點機構。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觸點信號，也可輸出連續(xù)監(jiān)測信號，多用于油位監(jiān)測、高低液位提示場景，結(jié)構簡單，現(xiàn)場維護便捷。

電容式液位傳感器

以探頭作為檢測主體，液體接觸探頭的有效長度發(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，輸出對應電信號。無機械活動部件，運行穩(wěn)定性較好，多用于冷媒液位連續(xù)監(jiān)測。

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，換算得出罐內(nèi)實際液位，多用于各類密閉壓力容器液位采集工作。

二、模擬量信號基礎說明

制冷設備控制信號分為開關量與模擬量兩類，二者應用場景各有不同。

開關量信號：僅有通、斷兩種狀態(tài)，屬于點位判斷，僅可反饋液位是否抵達設定點位，實現(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：屬于連續(xù)變化電信號，可輸出實時液位數(shù)值。制冷行業(yè)應用較廣的為 4?20mA 電流模擬量信號：

4mA，對應液位 0%，罐體為空；

20mA，對應液位 1**%，罐體滿液；

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

機組 PLC 或主控板采集電流信號，換算為液位百分比，在人機界面展示實時液位數(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，實現(xiàn)設備自動化管控。

以儲液器液位變送器為例：變送器輸出 4?20mA 模擬量信號傳輸至機組主板，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)完成對應邏輯調(diào)節(jié)。

三、現(xiàn)場調(diào)試運維要點

1. 模擬量回路出現(xiàn)異常，優(yōu)先測量回路工作電流，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，線路斷線會出現(xiàn)電流低于 4mA 的情況，不可直接判定為液位歸零。

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

4. 設備調(diào)試、改造作業(yè)中，不可混淆開關量與模擬量信號，規(guī)避機組出現(xiàn)異常動作。