一. 概 述
本說明書適用于射頻導納連續(xù)液位儀表,產品適用于大多數(shù)應用場合的連續(xù)測量。儀表廣泛用于工業(yè)和民用現(xiàn)場,無論室內和戶外,本儀表相對其他形式儀表,對現(xiàn)場安裝條件均無特別要求。儀表由一個電路單元,一套防爆外殼和桿式或纜式傳感器組成,傳感器可選多種材質,可整體或分體式安裝。
1.2 原理
射頻電容料位計控制技術是一種從電容式物位控制技術發(fā)展起來的,防掛料性能更好,工作更可靠,測量更準確,適用性更廣的物位控制技術,“射頻導納”中“導納”的含義為電學中阻抗的倒數(shù),它由阻抗成份,容性成份,感性成份綜合而成,而“射頻”即高頻,所以射頻導納技術可以理解為用高頻電流測量導納的方法。高頻正鉉振蕩器輸出一個穩(wěn)定的測量信號源,利用電橋原理,以精確測量安裝在待測量容器中的傳感器上的導納,在直接作用模式下,儀表的輸出隨物位的升高而增加。
射頻導納技術與傳統(tǒng)電容技術的區(qū)別在于測量參量的多樣性,三端驅動屏蔽技術和增加的兩個重要電路,這些是根據(jù)在實踐中的寶貴經(jīng)驗改進而成的。上述技術不但解決了連接電纜屏蔽和溫漂問題,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高精度振蕩驅動器和交流鑒相采樣器。
對一個強導電性物料的容器,由于物料是導電的,接地點可以被認為在傳感器絕緣層的表面,對儀表傳感器來說僅表現(xiàn)為一個電容和電阻組成的復阻抗,從而引起兩個問題。
一個問題是物料本身對傳感器相當于一個電容,它不消耗變送器的能量,(純電容不耗能),但掛料對傳感器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,產生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個驅動器,使消耗的能量得到補充因而會穩(wěn)定加在傳感器的振蕩電壓。
第二個問題是對于導電物料,傳感器絕緣層表面的接地點覆蓋了整個物料及掛料區(qū),使有效測量電容擴展到掛料的頂端,這樣便產生掛料誤差,且導電性越強誤差越大。
但任何物料都不是*導電的。從電學角度來看,掛料層相當于一個電阻,傳感器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和容抗數(shù)值相等,因此用交流鑒相采樣器可以分別測量電容和電阻。測量的總電容相當于C + C 在減去與C 相等的電阻R,就可以獲得物位真實值,從而排除掛料的影響。
即C測量=C物位+C掛料
C物位=C測量-C掛料
=C測量-R
這些多參量的測量,是測量的基礎,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。
二.射頻電容料位計性能指標
2.1 系統(tǒng)性能指標
輸出:4~20mA
輸出方式:可現(xiàn)場設置為物位方式(其故障保險方式為LLFS)或距離方式(其故障保險方式為HLFS)
供電:15~35VDC
大回路負載:24VDC時450Ω
環(huán)境溫度:-40~+75℃(-40~167℉)
儲存溫度:-40~+85℃(-40~185℉)
響應時間:0.5~30秒可調(90%量程變化)
精度:±1%(標準條件下)
溫度影響:0.25%/30℃(54℉)
量程:大20,000PF(當設電阻分量為無窮大時,可使用電容量表示),大距離約為1000米(39370″)(使用不同傳感器大測量量程并不一樣)
安全柵:內置限流,三重限壓防護安全柵
靜電火花防護(對傳感器):抗1000V浪涌沖擊
射頻防護(內置濾波器):對于來自1.5米(59″)以外的其它外露傳感器,電纜或輸電線路功率為5W的射頻干擾,該變送器電路具有防護功能,即使在導電物料中精度不受影響
電器接口:3/4″NPT
分體電纜長度:5m(標準)(197″),0.1(3.9″)~50m(1968.5″)(可選)50m(1968.5″)~100m(3937″)向廠家咨詢
過程連接:NPT螺紋安裝(標準),法蘭安裝(可選)
安裝:可選垂直或傾斜安裝
電路單元外殼防護:符合IP67防護標準
防爆區(qū)域等級:ExiaIICT4