射頻導納是一種從電容式發(fā)展起來的、防掛料、更可靠、更準確、適用性更廣的新型物位控制技術,是電容式物位技術的升級。所謂射頻導納,導納的含義為電學中阻抗的倒數(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,所以射頻導納可以理解為用高頻無線電波測量導納。儀表工作時,儀表的傳感器與灌壁及被測介質(zhì)形成導納值,物位變化時,導納值相應變化,電路單元將測量導納值轉換成物位信號輸出,實現(xiàn)物位測量。
對于連續(xù)測量,射頻導納技術與傳統(tǒng)電容技術的區(qū)別除了上述講過的以外,還增加了兩個很重要的電路,這是根據(jù)導電掛料實踐中的一個很重要的發(fā)現(xiàn)改進而成的。上述技術在這時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。所增加的兩個電路是振蕩器緩沖器和交流變換斬波器驅(qū)動器。
對一個強導電性被測介質(zhì)的容器,由于被測介質(zhì)是導電的,接地點可以被認為在探頭絕緣層的表面,對變送器來說僅表現(xiàn)為一個純電容。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阻抗,從而引起兩個問題。
**個問題是液位本身對探頭相當于一個電容,它不消耗變送器的能量,(純電容不耗能)。但掛料對探頭等效電路中含有電阻,則掛料的阻抗會消耗能量,從而將振蕩器電壓拉下來,導致橋路輸出改變,產(chǎn)生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個緩沖放大器,使消耗的能量得到補充,因而不會降低加在探頭的振蕩電壓。
**個問題是對于導電被測介質(zhì),探頭絕緣層表面的接地點覆蓋了整個被測介質(zhì)及掛料區(qū),使有效測量電容擴展到掛料的頂端。這樣便產(chǎn)生掛料誤差,且導電性越強誤差越大。但任何被測介質(zhì)都不是導電的。從電學角度來看,掛料層相當于一個電阻,傳感元件被掛料覆蓋的部分相當于一條由無數(shù)個無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據(jù)數(shù)學理論,如果掛料足夠長,則掛料的電容和電阻部分的阻抗相等。因此根據(jù)對掛料阻抗所產(chǎn)生的誤差研究,又增加一個交流驅(qū)動器電路。該電路與交流變換器或同步檢測器一起就可以分別測量電容和電阻。由于掛料的阻抗和容抗相等,則測得的總電容相當于C+C掛料,再減去與C 掛料相等的電阻R,就可以實際測量真實值,從而排除掛料的影響。
即C測量=C+C掛料
C=C測量—C掛料
=C測量— R
這些,多參量的測量,是必須得基礎,交流鑒相采樣器是實現(xiàn)的手段。由于使用了上述三項技術,使得射頻導納技術在現(xiàn)場應用中展現(xiàn)出非凡的生命力。
特點
編輯 通用性強:可測量液位及料位,可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測量要求,并可應用于腐蝕、沖擊等惡劣場合
防掛料 :的電路設計和傳感器結構,使其測量可以不受傳感器掛料影響,無需定期清潔,避免誤測量。
免維護 :測量過程無可動部件,不存在機械部件損壞問題,無須維護。
抗干擾 :接觸式測量,抗力強,可克服蒸汽、泡沫及攪拌對測量的影響。
準確可靠:測量量多樣化,使測量更加準確,澤良不受環(huán)境變化影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長。
典型應用
編輯 導電、絕緣液體………………………化工、油田、水及污水處理
導電、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
性能指標
編輯 技術參數(shù) 測量精度 重復性 導電介質(zhì)<2mm 非導電介質(zhì)<50mm
溫度范圍 介質(zhì)溫度 —200℃∽+800℃(選擇相應的傳感器探頭)
環(huán)境溫度 —40℃∽+60℃ 儲存溫度 —40℃∽+60℃
響應時間 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
信號輸出 DPDT繼電器輸出,兩組常開、常閉觸點,觸點容量:AC200V5A DC24V5A
供電電源 220V AC或24V DC
功耗 4W
防護等級 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 加長桿式*長3m,*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*長35m,*短0.5m,材質(zhì)不銹鋼304+PTFE塑料或約定的其它要求。
保護電極 標準長度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
隔爆標準 ExdIICT5
MAT700 | 連續(xù)物位計 | |
| 電源 | |
A | 24VDC兩線制 | |
| 應用范圍 | |
2 | 普通介質(zhì) | |
3 | 強導電介質(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 | 有 | |
Z | 無 | |
選型指南
編輯 MAT700系列射頻導納物位開關傳感器選型
型號 | 溫度壓力 | *大長度 | 傳感 器材質(zhì) | 傳感 器外形 | 安裝尺寸 | 應用 |
C21 | 230℃/3Mpa | 5m | 304ss(其他可選)/TFE | 直徑:18mm 兩級桿式 | 3/4”NPT 1”NPT(可選) | 中溫中壓 一般應用導電 液體、漿體、顆粒 |
C22 | 200℃/3Mpa | 20m | 304ss(其他可選)/FEP | 直徑:2.7mm 兩級纜式 | 3/4”NPT | 大量程 導電液體、界面 |
C23 | 120℃/3Mpa | 30m | 304ss(其他可選)/PVDF | 直徑:8mm 兩級纜式 | 3/4”NPT | 大量程 中等黏度導電液體及粉末 |
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 兩級桿式 | 3/4”NPT | 酸堿 強腐蝕 法蘭安裝 |
外形結構
編輯 ·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型不銹鋼加長桿式
·傳感器探頭C 型鋼纜式
*長3M *短0.4M *長35M*短0.5M
·保護電極探頭 標準100mm或300mm
·保護電極探頭 標準100mm或300mm
傳感器元件安裝
編輯 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料流中,當容器內(nèi)部無適當位置時,可考慮使用外側臂或量筒安裝。
傳感器側壁安裝時,保護電極應進入容器內(nèi)穿過側壁掛料,所以選型時請注意保護電極長度。
為使設備正常,準確工作,請按下列步驟進行安裝:
A.在用絕緣傳感器的場合,安裝必須非常仔細,因為在這種情況下,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的地方。若無法做到這一點,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.用扳手的平面部分擰緊傳感元件。
E.探頭安裝時屏蔽層一定要穿過罐壁。
小心:
探頭或儀器機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,將會腐蝕電路元件。應采用特殊的雙組分密封劑(非腐蝕性),請向廠家咨詢究竟采用何種雙組分密封劑。
調(diào)試
編輯 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,在物位低于設定值時綠燈亮,此時順時針緩慢調(diào)節(jié)電位器W1至剛好紅燈亮,然后反時針調(diào)3圈(對非導電物料0.5~3圈,導電物料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狀態(tài)也應隨之改變)。應根據(jù)不同介質(zhì)傳感器的測量部分被物料覆蓋應在75mm左右。
常見型號
編輯 LB1100 標準型 LB1200 高溫型 LB1300 超高溫型 LB1400 分離型 LB1500 鋼索型 LB1600 平板型
應用場合
編輯 射頻導納物位計的原理確定了它的功能和適用范圍。射頻導納物位計應用廣泛,幾種典型場合如下:化學藥品 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。