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        射頻導(dǎo)納物位計(jì)測(cè)量原理
        更新時(shí)間:2012-01-04 點(diǎn)擊量:4180

         

        射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù),是電容式物位技術(shù)的升級(jí)。所謂射頻導(dǎo)納,導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成,而射頻即高頻無線電波譜,所以射頻導(dǎo)納可以理解為用高頻無線電波測(cè)量導(dǎo)納。儀表工作時(shí),儀表的傳感器與灌壁及被測(cè)介質(zhì)形成導(dǎo)納值,物位變化時(shí),導(dǎo)納值相應(yīng)變化,電路單元將測(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出,實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量。
         
          對(duì)于連續(xù)測(cè)量,射頻導(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別除了上述講過的以外,還增加了兩個(gè)很重要的電路,這是根據(jù)導(dǎo)電掛料實(shí)踐中的一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)改進(jìn)而成的。上述技術(shù)在這時(shí)同樣解決了連接電纜問題,也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。鎖增加的兩個(gè)電路是振蕩器緩沖器和交流變換斬波器驅(qū)動(dòng)器。
         
          對(duì)一個(gè)強(qiáng)導(dǎo)電性被測(cè)介質(zhì)的容器,由于被測(cè)介質(zhì)是導(dǎo)電的,接地點(diǎn)可以被認(rèn)為在探頭絕緣層的表面,對(duì)變送器來說僅表現(xiàn)為一個(gè)純電容。隨著容器排料,探桿上產(chǎn)生掛料,而掛料是具有阻抗的。這樣以前的純電容現(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復(fù)阻抗,從而引起兩個(gè)問題。
         
          *個(gè)問題是液位本身對(duì)探頭相當(dāng)于一個(gè)電容,它不消耗變送器的能量,(純電容不耗能)。但掛料對(duì)探頭等效電路中含有電阻,則掛料的阻抗會(huì)消耗能量,從而將振蕩器電壓拉下來,導(dǎo)致橋路輸出改變,產(chǎn)生測(cè)量誤差。我們?cè)谡袷幤髋c電橋之間增加了一個(gè)緩沖放大器,使消耗的能量得到補(bǔ)充,因而不會(huì)降低加在探頭的振蕩電壓。
         
          第二個(gè)問題是對(duì)于導(dǎo)電被測(cè)介質(zhì),探頭絕緣層表面的接地點(diǎn)覆蓋了整個(gè)被測(cè)介質(zhì)及掛料區(qū),使有效測(cè)量電容擴(kuò)展到掛料的頂端。這樣便產(chǎn)生掛料誤差,且導(dǎo)電性越強(qiáng)誤差越大。但任何被測(cè)介質(zhì)都不是*導(dǎo)電的。從電學(xué)角度來看,掛料層相當(dāng)于一個(gè)電阻,傳感元件被掛料覆蓋的部分相當(dāng)于一條由無數(shù)個(gè)無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據(jù)數(shù)學(xué)理論,如果掛料足夠長(zhǎng),則掛料的電容和電阻部分的阻抗相等。因此根據(jù)對(duì)掛料阻抗所產(chǎn)生的誤差研究,又增加一個(gè)交流驅(qū)動(dòng)器電路。該電路與交流變換器或同步檢測(cè)器一起就可以分別測(cè)量電容和電阻。由于掛料的阻抗和容抗相等,則測(cè)得的總電容相當(dāng)于C+C掛料,再減去與C 掛料相等的電阻R,就可以實(shí)際測(cè)量真實(shí)值,從而排除掛料的影響。
         
          即C測(cè)量=C+C掛料
         
          C=C測(cè)量—C掛料
         
          =C測(cè)量— R
         
          這些,多參量的測(cè)量,是必須得基礎(chǔ),交流鑒相采樣器是實(shí)現(xiàn)的手段。由于使用了上述三項(xiàng)技術(shù),使得射頻導(dǎo)納技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中展現(xiàn)出非凡的生命力。
         
        特點(diǎn)
          通用性強(qiáng):可測(cè)量液位及料位,可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求,并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣場(chǎng)合
         
          防掛料 :*的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu),使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響,無需定期清潔,避免誤測(cè)量。
         
          免維護(hù) :測(cè)量過程無可動(dòng)部件,不存在機(jī)械部件損壞問題,無須維護(hù)。
         
          抗干擾 :接觸式測(cè)量,抗干擾能力強(qiáng),可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。
         
          準(zhǔn)確可靠:測(cè)量量多樣化,使測(cè)量更加準(zhǔn)確,澤良不受環(huán)境變化影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長(zhǎng)。
         
        射頻導(dǎo)納物位計(jì)的典型應(yīng)用
          導(dǎo)電、絕緣液體………………………化工、油田、水及污水處理
         
          導(dǎo)電、絕緣漿體………………………造紙、制藥、水及污水處理
         
          粉末:灰、粉…………………………電廠、冶金、水泥
         
          顆粒:煤、糧食………………………電廠、冶金、糧食
         
          界面:不同兩種液體…………………油田、化工射頻導(dǎo)納物位計(jì)的性能指標(biāo)
          技術(shù)參數(shù) 測(cè)量精度 重復(fù)性 導(dǎo)電介質(zhì)<2mm 非導(dǎo)電介質(zhì)<50mm
         
          溫度范圍 介質(zhì)溫度 —200℃∽+800℃(選擇相應(yīng)的傳感器探頭)
         
          環(huán)境溫度 —40℃∽+60℃ 儲(chǔ)存溫度 —40℃∽+60℃
         
          響應(yīng)時(shí)間 0.3s或0∽20s連續(xù)可調(diào)
         
          靈敏度 優(yōu)于0.3PF
         
          溫度影響 每10℃±0.05PF
         
          信號(hào)輸出 DPDT繼電器輸出,兩組常開、常閉觸點(diǎn),觸點(diǎn)容量:AC200V DC24V
         
          供電電源 220V AC或24V DC
         
          功耗 4W
         
          防護(hù)等級(jí) IP66
         
          過程連接 外螺紋G3/4″、G1″
         
          法蘭式GB-9123-2000 DN50 PN0.6MPa
         
          傳感器電極 加長(zhǎng)桿式zui長(zhǎng)3m,zui短0.4m,材質(zhì)不銹鋼304+PTFE 塑料、陶瓷,或約定的其它要求。
         
          纜式zui長(zhǎng)35m,zui短0.5m,材質(zhì)不銹鋼304+PTFE塑料或約定的其它要求。
         
          保護(hù)電極 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度100mm或300mm材質(zhì)不銹鋼304+PTFE塑料、陶瓷或約定的其它要求。
         
          外殼 A型塑料PBTP
         
          B 型壓鑄鋁、環(huán)氧樹脂噴涂
         
          電纜引入孔 M20x1.5 帶塑料電纜密封套
         
          隔爆標(biāo)準(zhǔn) ExdIICT5 
         
          

        MAT700
        連續(xù)物位計(jì)
         

         
        電源
         
        A
        24VDC兩線制
         

         
        應(yīng)用范圍
         
        2
        普通介質(zhì)
         
        3
        強(qiáng)導(dǎo)電介質(zhì)
         

         
        作用方式
         
        4
        物位方式
         
        5
        距離方式
         

         
        傳感器
        見MAT700傳感器選型表
        安裝方式

         
         
        I
        整體安裝
         
        R
        分體安裝
         

         
        防爆
         
        E
         
        Z
         

        射頻導(dǎo)納物位計(jì)的選型指南
          MAT700系列射頻導(dǎo)納物位開關(guān)傳感器選型
         
          

        型號(hào)
        溫度壓力
        zui大長(zhǎng)度
        傳感
        器材質(zhì)
        傳感
        器外形
        安裝尺寸
        應(yīng)用
        C21
        230℃/3Mpa
        5m
        304ss(其他可選)/TFE
        直徑:18mm
        兩級(jí)桿式
        3/4”NPT
        1”NPT(
        可選)
        中溫中壓
        一般應(yīng)用導(dǎo)電
        液體、漿體、顆粒
        C22
        200℃/3Mpa
        20m
        304ss(其他可選)/FEP
        直徑:2.7mm
        兩級(jí)纜式
        3/4”NPT
        大量程
        導(dǎo)電液體、界面
        C23
        120℃/3Mpa
        30m
        304ss(其他可選)/PVDF
        直徑:8mm
        兩級(jí)纜式
        3/4”NPT
        大量程
        中等黏度導(dǎo)電液體及粉末
        C24
        200℃/常壓
        直徑40mm 15m
        直徑8mm 30m
        304ss(其他可選)/TFE
        直徑:4mm/8mm
        兩級(jí)纜式
        3/4”NPT
        大量程絕緣粉末
        C25
        200℃/2Mpa
        5m
        304ss(其他可選)/FEP
        直徑:12mm
        兩級(jí)桿式
        3/4”NPT
        酸堿 強(qiáng)腐蝕
        法蘭安裝

         
        外形結(jié)構(gòu)
          •電子部件外殼A型塑料PBTP
         
          •電子部件外殼B 型壓鑄鋁•傳感器探頭B型不銹鋼加長(zhǎng)桿式
         
          •傳感器探頭C 型鋼纜式
         
          zui長(zhǎng)3M zui短0.4M zui長(zhǎng)35Mzui短0.5M
         
          •保護(hù)電極探頭 標(biāo)準(zhǔn)100mm或300mm
         
          •保護(hù)電極探頭 標(biāo)準(zhǔn)100mm或300mm
         
        傳感器元件安裝
          傳感元件(探頭)的安裝位置通常是由容器的開孔位置所決定,但不可將其安裝在進(jìn)料流中,當(dāng)容器內(nèi)部無適當(dāng)位置時(shí),可考慮使用外側(cè)臂或量筒安裝。
         
          傳感器側(cè)壁安裝時(shí),保護(hù)電極應(yīng)進(jìn)入容器內(nèi)穿過側(cè)壁掛料,所以選型時(shí)請(qǐng)注意保護(hù)電極長(zhǎng)度。
         
          為使設(shè)備正常,準(zhǔn)確工作,請(qǐng)按下列步驟進(jìn)行安裝:
         
          A.在用絕緣傳感器的場(chǎng)合,安裝必須非常仔細(xì),因?yàn)樵谶@種情況下,有可能損壞探頭的絕緣層,尤其是那種薄電容式探頭。
         
          B.傳感元件的安裝不能使之處于填充嘴或槽的直接物料流進(jìn)的地方。若無法做到這一點(diǎn),則要在探頭與填充間加裝隔板。
         
          C.不要拆開傳感器或松開安裝密封蓋。
         
          D.用扳手的平面部分?jǐn)Q緊傳感元件。
         
          E.探頭安裝時(shí)屏蔽層一定要穿過罐壁。
         
          小心:
         
          探頭或儀器機(jī)殼不要采用單組分常溫硫化密封劑,該物質(zhì)經(jīng)常含有乙酸,將會(huì)腐蝕電路元件。應(yīng)采用特殊的雙組分密封劑(非腐蝕性),請(qǐng)向廠家咨詢究竟采用何種雙組分密封劑。
         
        射頻導(dǎo)納物位計(jì)的調(diào)試
        靈敏度調(diào)試
          電位器W1為靈敏度調(diào)節(jié)電位器:LED雙色顯示燈在無料狀態(tài)綠燈亮,有料狀態(tài)紅燈亮。儀
         
          表通電后,在物位低于設(shè)定值時(shí)綠燈亮,此時(shí)順時(shí)針緩慢調(diào)節(jié)電位器W1至剛好紅燈亮,然后反時(shí)針調(diào)3圈(對(duì)非導(dǎo)電物料0.5~3圈,導(dǎo)電物料5~7圈)且綠燈亮(隨著紅綠燈顯示狀態(tài)的變化輸出繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)也應(yīng)隨之改變)。應(yīng)根據(jù)不同介質(zhì)傳感器的測(cè)量部分被物料覆蓋應(yīng)在75mm左右。
         
        射頻導(dǎo)納物位計(jì)的幾種常見型號(hào)
          LB1100 標(biāo)準(zhǔn)型 LB1200 高溫型 LB1300 超高溫型 LB1400 分離型 LB1500 鋼索型 LB1600 平板型
         
        射頻導(dǎo)納物位計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)合
          射頻導(dǎo)納物位計(jì)[2]的原理確定了它的功能和適用范圍。射頻導(dǎo)納物位計(jì)應(yīng)用廣泛,幾種典型場(chǎng)合如下:化學(xué)藥品 塑料 薄膜; 飼料/谷物 橡膠 藥品;液體 廢水 沙子;食品 泥漿 水泥;粉狀體 涂料/衣料煤;顆粒狀固體 油 紙漿。
         
         
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