一、测量原理
射频导纳液位计/物位计是一种从电容式发展起来的防挂料更可靠更准确适用性更广的新型物位控制技术是电容式物位技术的升级所谓射频导纳导纳的含义为电学中阻抗的倒数它由电阻性成分电容性成分感性成分综合而成而射频即高频无线电波谱所以射频导纳可以理解为用高频无线电波测量导纳仪表工作时仪表的传感器与灌壁及被测介质形成导纳值物位变化时导纳值相应变化电路单元将测量导纳值转换成物位信号输出实现物位测量
对于连续测量射频导纳技术与传统电容技术的区别除了上述讲过的以外还增加了两个很重要的电路这是根据导电挂料实践中的一个很重要的发现改进而成的上述技术在这时同样解决了连接电缆问题也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题锁增加的两个电路是振荡器缓冲器和交流变换斩波器驱动器
对一个强导电性被测介质的容器由于被测介质是导电的接地点可以被认为在探头绝缘层的表面对变送器来说仅表现为一个纯电容随着容器排料探杆上产生挂料而挂料是具有阻抗的这样以前的纯电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗从而引起两个问题
第一个问题是液位本身对探头相当于一个电容它不消耗变送器的能量纯电容不耗能但挂料对探头等效电路中含有电阻则挂料的阻抗会消耗能量从而将振荡器电压拉下来导致桥路输出改变产生测量误差我们在振荡器与电桥之间增加了一个缓冲放大器使消耗的能量得到补充因而不会降低加在探头的振荡电压
第二个问题是对于导电被测介质探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个被测介质及挂料区使有效测量电容扩展到挂料的顶端这样便产生挂料误差且导电性越强误差越大但任何被测介质都不是完全导电的从电学角度来看挂料层相当于一个电阻传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线根据数学理论如果挂料足够长则挂料的电容和电阻部分的阻抗相等因此根据对挂料阻抗所产生的误差研究又增加一个交流驱动器电路该电路与交流变换器或同步检测器一起就可以分别测量电容和电阻由于挂料的阻抗和容抗相等则测得的总电容相当于C+C挂料再减去与C 挂料相等的电阻R就可以实际测量真实值从而排除挂料的影响
即C测量=C+C挂料
C=C测量C挂料
=C测量 R
这些多参量的测量是必须得基础交流鉴相采样器是实现的手段由于使用了上述三项技术使得射频导纳技术在现场应用中展现出非凡的生命力
二、特点
通用性强可测量液位及料位可满足不同温度压力介质的测量要求并可应用于腐蚀冲击等恶劣场合
防挂料 独特的电路设计和传感器结构使其测量可以不受传感器挂料影响无需定期清洁避免误测量
免维护 测量过程无可动部件不存在机械部件损坏问题无须维护
抗干扰 接触式测量抗干扰能力强可克服蒸汽泡沫及搅拌对测量的影响
准确可靠测量量多样化使测量更加准确泽良不受环境变化影响稳定性高使用寿命长
三、典型应用
导电绝缘液体………………………化工油田水及污水处理
导电绝缘浆体………………………造纸制药水及污水处理
粉末灰粉…………………………电厂冶金水泥
颗粒煤粮食………………………电厂冶金粮食
界面不同两种液体…………………油田化工
四、性能指标
技术参数 测量精度 重复性 导电介质<2mm 非导电介质<50mm
温度范围 介质温度 200℃∽+800℃选择相应的传感器探头
环境温度 40℃∽+60℃ 储存温度 40℃∽+60℃
响应时间 0.3s或0∽20s连续可调
灵敏度 优于0.3PF
温度影响 每10℃±0.05PF
信号输出 DPDT继电器输出两组常开常闭触点触点容量AC200V5A DC24V5A
供电电源 220V AC或24V DC
功耗 4W
防护等级 IP66
过程连接 外螺纹G3/4″G1″
法兰式GB-9123-2000 DN50 PN0.6MPa
传感器电极 加长杆式最长3m,最短0.4m,材质不锈钢304+PTFE 塑料陶瓷或约定的其它要求
缆式最长35m最短0.5m材质不锈钢304+PTFE塑料或约定的其它要求
保护电极 标准长度100mm或300mm材质不锈钢304+PTFE塑料陶瓷或约定的其它要求
外壳 A型塑料PBTP
B 型压铸铝环氧树脂喷涂
电缆引入孔 M20x1.5 带塑料电缆密封套
隔爆标准 ExdIICT5
五、射频导纳物位计性能指标：
供电：18V—30VDC
火花防护（对传感器）：内置火花防护电路
输出：4—20MA
电气接口：M20×1.5
输出方式：物位方式或距离方式
电缆：分体式电子单元与传感器之间的专用连接电缆 标准5m，最长50m
精度：±1% ±0.5%
环境温度：-40℃～70℃
过程连接：NPT螺纹安装（标准）
介质温度：-100℃～260℃
法兰安装（可选）
最大负载：24VDC 350Ω
外壳防护：IP66
负载影响：0.2%（0————最大负载）
防爆：EXID Ⅱ CT4
响应时间：0.5s（表尊） 0.5～30s（可调）
量程：最大15000PF，最大距离100m（不同传感器最大量程不同）
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