射頻電容液位變送器測(cè)量原理

電容塵液位測(cè)量原理為探級(jí)與導(dǎo)電液體構(gòu)成一電容器，其中探級(jí)線的金屬內(nèi)芯為電容的一極，導(dǎo)電液體為電容的另一極，中間為高穩(wěn)定性的聚四氟乙烯，即探級(jí)線的絕緣外層作為兩極之間的介質(zhì)，隨著液位的變化，液體包圍探級(jí)線的面積隨之改變，使構(gòu)成電容器兩極的相對(duì)面積改變，導(dǎo)致

允許容器壓力:-0.1MPa-2.5MPa

測(cè)量介質(zhì):電導(dǎo)率不低于10-3s/m的酸、堿、水等非結(jié)晶導(dǎo)電液體。

供電電源:DC12-35V(隔離式為DC21-27V)

工作電流:(輸出20mA時(shí))非隔離二線，三線制:20mA

兩端隔離三線制:<32mA三端隔離四線制<35mA

輸出信號(hào):4-20mA(0-10mA，0-20mA)

輸出保護(hù):27mA

測(cè)量、輸出、電源之間隔離耐壓:1000V

量程調(diào)節(jié)范圍及零點(diǎn)移:≥±30%FS

變送器主體尺寸:φ76×85

1、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，統(tǒng)一外形尺寸。

2、多種信號(hào)輸出形式，方便不同系統(tǒng)配置。

3、聚四氟乙烯探級(jí)，耐酸、堿等強(qiáng)腐蝕性液體及高溫。 4、浸入液體的測(cè)量部分，只有一條四氟軟線或四氟棒式探級(jí)作為傳感，可靠性高。

5、全密封鋁合金外殼及不銹鋼聯(lián)接件。

6、對(duì)高溫壓力容器與測(cè)量常溫常壓一樣簡(jiǎn)單，且測(cè)量值不受被測(cè)液體的溫度、比重及容器的形狀、壓力影響。

7、測(cè)量、輸出兩端和測(cè)量、輸出、電源三端隔離器多種電路結(jié)構(gòu)方式，自帶隔離器，適應(yīng)不同信號(hào)接地方式。

8、完善的過(guò)流、過(guò)壓、電源極性保護(hù)。

量程范圍

型號(hào)示例:

量程0.2-20米(具體量程由用戶確定)，非隔離二線制，聯(lián)體式軟線探級(jí)，M20×1.5過(guò)程接口

為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)配電及不同信號(hào)接地方式，變送器的電路結(jié)構(gòu)分為非隔離二線制，測(cè)量，輸出兩端隔離三線制和測(cè)量、輸出、電源三端隔離四線制，原理見圖2，圖3，圖3，圖4，圖5。

非隔離變送器可在DC12-35V電源下可靠工作，電源電壓與輸出信號(hào)負(fù)載電阻的關(guān)系如圖6所示。對(duì)隔離式變送器，供電電源必須保證在21-27V范圍內(nèi)。

電容的變化，根據(jù)同心筒狀電容的公式可寫出液位高度與電

在容器內(nèi)有攪拌或液體可能產(chǎn)生大量汽泡時(shí)，為保護(hù)探極線和液體波動(dòng)及氣泡而產(chǎn)生的虛假液位，可 在容器內(nèi)放置一內(nèi)徑>φ80金屬或非金屬管，管的下端應(yīng)開口或留有進(jìn)液孔，液面以上留排氣孔，使用金屬管時(shí)，應(yīng)保證探極線在管內(nèi)位置相對(duì)穩(wěn)定，必要時(shí)對(duì)探極線加支撐。

重錘配置在探極級(jí)的最下端(僅軟線探極用)，其作用為拉直和穩(wěn)固探極線，量程<0.5米時(shí)，在液面比較平穩(wěn)的情況下也可以靠探極線自身的強(qiáng)度伸直而不配重錘。在出廠時(shí)，探極線的下

1、變送器采用電容測(cè)量原量，探極線的外絕緣層為耐高溫、耐腐蝕、抗老化且化學(xué)穩(wěn)定性極高的聚四氟乙烯材料，正常工作中與被測(cè)液體之間處于絕緣狀態(tài)。安裝時(shí)一定注意保護(hù)好探極線的外絕緣層，一旦損傷，將導(dǎo)致使用壽命縮短或安裝失敗。

探極線安裝結(jié)束后 ，使其全部浸入液體時(shí)，探極線與液體(或金屬容器外壁)的絕緣電阻應(yīng)>20MΩ(用數(shù)字萬(wàn)用表20MΩ檔測(cè)量)，測(cè)量絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將探極線與變送器的連接暫時(shí)斷開。

2、變送器露天安裝時(shí)，探極線不能裸露于容器以外，以免

1、零點(diǎn)調(diào)校

在變送器安裝完畢后，將信號(hào)回路串入電流表，液位處于測(cè)量的最低位置時(shí)，調(diào)整"零點(diǎn)調(diào)節(jié)"電位器(在電路板標(biāo)有"W1"，)如圖，使信號(hào)輸出4mA，(順時(shí)針調(diào)節(jié)零點(diǎn)升高，反時(shí)針調(diào)節(jié)零點(diǎn)減小)。

2、量程調(diào)校

液位上升至最高測(cè)量點(diǎn)時(shí)，變送器輸出應(yīng)為20mA，如有偏差，可調(diào)整"量程調(diào)節(jié)"電位器(電路板標(biāo)有"W2"，)如圖，順時(shí)針調(diào)節(jié)輸出增大，反時(shí)針調(diào)節(jié)輸出減小，但應(yīng)注意量程調(diào)整后會(huì)影響零點(diǎn)，所以每次調(diào)整量程電位器后必須重新校正零點(diǎn)，而量程電位一旦確定后，零點(diǎn)的校正不會(huì)影響量程。因此，變送器在出廠時(shí)，已將"量程調(diào)節(jié)"電位器校準(zhǔn)在用戶要求的量程，安裝時(shí)只需校正零點(diǎn)即可。

零點(diǎn)與量程的調(diào)整必須在變送器通電15分鐘電路工作穩(wěn)定后進(jìn)行，且盡量接近正常工作時(shí)的溫度，壓力等條件。

射頻電容液位變送器缺點(diǎn):

射頻電容液位變送器在測(cè)量水、酒精等黏度小的介質(zhì)時(shí)確實(shí)非常好用，準(zhǔn)確度非常高，但如果被測(cè)介質(zhì)有一定的黏度時(shí)會(huì)附注在傳感器上，使傳感器誤報(bào)數(shù)據(jù)。產(chǎn)生虛假液位。建議在測(cè)量有黏度的介質(zhì)時(shí)不用此產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:無(wú)任何可動(dòng)或彈性元件，因此呆靠性極高，維護(hù)量極少。

安裝方便:內(nèi)裝式結(jié)構(gòu)尤其顯示出這一特點(diǎn)，無(wú)需任何專用工具。

調(diào)整方便:零位、量程兩個(gè)電位器可在液位檢測(cè)有效范圍內(nèi)任意進(jìn)行零點(diǎn)遷移或量程的改變，兩個(gè)調(diào)整互不影響。

用途廣泛;適用于高溫高壓、強(qiáng)腐蝕等介質(zhì)的液位測(cè)量。

主要技術(shù)指標(biāo)

有效檢測(cè)范圍:0-0.2-20m

精 度:0.5級(jí)、1級(jí)、1.5級(jí)

承壓范圍:負(fù)壓、常壓、高壓(32MPa以下)

工作溫度:-50~240℃

環(huán)境溫度:-20~75℃

適用介質(zhì):酸、堿、鹽或?qū)鬯姆蚁o(wú)腐蝕的任意介質(zhì)

輸出信號(hào):4-20mA、二線制

供電電源:負(fù)載電阻 0-750Ω DC24V

固定方式:螺紋安裝M20×1.5、M27×2 法蘭安裝DN15、DN25、DN50、DN80。

現(xiàn)場(chǎng)顯示:模擬顯示0-100%、數(shù)字顯示、現(xiàn)場(chǎng)深度

液位變送器作為液位測(cè)量顯示儀表由于安裝方便、測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)在工程應(yīng)用中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。液位變送器在日常使用較多的有投入式液位變送器、單法蘭液位變送器、雙法蘭液位變送器、射頻電容液位變送器等。

液位變送器的特點(diǎn)與選用

由于液位變送器的種類較多，而每種液位變送器在不同的場(chǎng)合使用都有講究，我們的設(shè)計(jì)部門與使用部門在日常選用時(shí)應(yīng)該了解各種液位變送器的產(chǎn)品特點(diǎn)而有針對(duì)的選擇。

1、單法蘭液位變送器

單法蘭液位變送器有平法蘭與帶插入筒法蘭液位變送器，都是利用被測(cè)量介質(zhì)的自身重力作用來(lái)測(cè)量液位的高度的。單法蘭液位變送器適用于粘度較大、易結(jié)晶的介質(zhì)，一般用于敞口容器或者設(shè)備的安裝。

2、雙法蘭液位變送器

雙法蘭液位變送器是一種差壓式變送器，為避免被測(cè)介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸提供了一種可靠的測(cè)量方法。主要特點(diǎn)是需要將高溫介質(zhì)與變送器隔離、測(cè)量介質(zhì)對(duì)變送器敏感原件有腐蝕作用、懸浮液體或高粘度介質(zhì)、被測(cè)介質(zhì)由于環(huán)境或流程溫度變化而固化或結(jié)晶、更換被測(cè)介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測(cè)量頭等。雙法蘭液位變送器主要應(yīng)用于密封壓力容器液位的測(cè)量。

3、投入式液位變送器

投入式液位變送器有桿式與攬式，其原理是基于所測(cè)液體靜壓與該液體高度成正比的原理，采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng)，將靜壓轉(zhuǎn)成電信號(hào)。經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性校正，轉(zhuǎn)換成4-20mADC標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。由于此變送器安裝方便、簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，從水、油到粘度較大的糊狀都可以進(jìn)行高精度測(cè)量，不受被測(cè)介質(zhì)起泡、沉積等影響，一般用于敞口容器或者設(shè)備的安裝。

4、射頻電容液位變送器

射頻電容液位變送器原理是當(dāng)探級(jí)與導(dǎo)電液體構(gòu)成一電容器，其中探級(jí)線的金屬內(nèi)芯為電容的一極，導(dǎo)電液體為電容的另一極，中間為高穩(wěn)定性的聚四氟乙烯，即探級(jí)線的絕緣外層作為兩極之間的介質(zhì)，隨著液位的變化，液體包圍探級(jí)線的面積隨之改變，使構(gòu)成電容器兩極的相對(duì)面積改變，當(dāng)液位上升時(shí)，電容量就會(huì)增加，射頻電路將這一變化轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。射頻電容液位變送器對(duì)測(cè)量高溫壓力容器與測(cè)量常溫常壓一樣簡(jiǎn)單，且測(cè)量值不受被測(cè)液體的溫度、比重及容器的形狀、壓力影響。主要用于酸堿類，氯化物，有機(jī)溶劑，液態(tài)CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面，中藥等液體位測(cè)量。