射(shè)頻電容式液位計的優缺(quē)點
1電容式液位計指示不準的原因
某(mǒu)化工建廠以來一直是用江蘇久久儀表有限公司生產的電容式液位計進行測量的。雖然也有一定(dìng)的弱點:一是電極外套的絕緣材料PTFE是南四氟乙烯聚(jù)合而成的高分子 料(liào),其應用環境溫(wēn)度一般不大於1 20 C,當把它置十(shí)溫度接近200℃的介質中工作時,耐壓等級兒乎為(wéi)零。而葉l壓(yā)分解器L 1 0 2控製(zhì)溫度為(wéi)158~180℃,控製 力為1.7Mpa.已遠遠超(chāo)過了(le)電極外套所要求的工作環境。二是(shì)因(yīn)所測(cè)到的電容(róng)與物料的高度(dù)成正比。當物位升高後假如(rú)又回落(luò)下去,則探(tàn)頭可能會有掛(guà)料,這會導致電容值加大,如果是導電液體情(qíng)況會更嚴重,產生很人的誤(wù)差。i是探頭到電路單元之 的連接電纜相當一(yī)個較大的電(diàn)容,而(ér)且隨溫度變化,兒其(qí)是在物料介質常數較小信號較弱的場俞,這(zhè)些誤差將會很大。而射頻導(dǎo)納(nà)技術就(jiù)能克(kè)服(fú)上(shàng)述缺點。
2射頻導納的原理
射頻導納是一種從電容式發展(zhǎn)起來的防掛料更可靠、更準確、使用性更廣的液位測(cè)量技術(shù),射頻就(jiù)是(shì)高頻無線電波譜,導納(nà)為阻抗的倒數,它是(shì)電阻忡成分、電容性成分、電感性成分綜合而成。射頻導納可以簡(jiǎn)單理解為用高頻無線電波(bō)譜測量導(dǎo)納。
3射(shè)頻導納液位計的特點
(1)地線是電纜巾另一條獨立的導線。由於同軸(zhóu)電纜的中心線與外層屏蔽存在上述關係,所以二者之 沒有電位差,也就沒仃電流流過, 即沒有電流從巾心線漏出來,相當於二首之(zhī)間沒有電容或電容等十零(líng)。因此電纜的溫度效應,安裝電容(róng)等也就不會產牛影響。(2)射頻導納液(yè)位計不但(dàn)檢測電(diàn)容還檢測電阻與電感,這與電容式液位計相比增加了可靠性與準確性(xìng)。(3)為了解決傳感器根部(bù)掛料的問題,新增加(jiā)了震蕩緩衝器和交流變換斬波驅動器(qì)兩個電路(lù)。振蕩緩(huǎn)衝器(qì)補充由於粘結層或滲透層阻抗所損失的能量,而斬波驅動器與斬波器一起來確保*後得到的電容值與真實物位(wèi)相符的真實值。(4)由測量電極和智能變送器(qì)兩部分組成,其通訊協議采用了HART協議。可用HART通訊器或(huò)用供貨商專門提供的專用軟件通過(guò)專用的MODEM用計算機與現場變送器進行(háng)通訊進行零(líng)點及量程標定等。可(kě)自我檢(jiǎn)測和遠程通訊,這使得儀表標定更加方便,維護量幾乎(hū)為零。
4射頻(pín)導納液位計應用實例
1999年1月九江石化總廠把此表應用到其尿(niào)素工段中壓分解器L102、二段真空分(fèn)解器L107上,經運行表明,幾乎沒出(chū)現過故障, 跟蹤靈敏, 指示準確。河北滄州(zhōu)大化已在(zài)H2SO4、HNO3等不同介質的測量中應用(yòng)了十幾套,經幾年運行(háng)也都非常穩定。
從以上對此表的分析(xī)可知,應該說技術比較,可靠性與準確性高(gāo),故障率低,維護量小。它克服了以前所用電容式液位計的一(yī)些缺點,適用於在中壓分(fèn)解器L1 02上運行。
5注意事項
因(yīn)射(shè)頻導納液(yè)位計是智(zhì)能型的,其本身運用了微處理器技術,采用了HART通訊(xùn)協議,所以在應用的過程中以下幾個方麵應引起注意:(1)防靜(jìng)電:(2)防(fáng)幹擾:(3)要想使變送(sòng)器與PC機或通訊器之間的通訊能(néng)順利(lì)進行,通訊電纜應符合該表說明書中的要求:(4)應注意電纜的分布電容(róng)對通訊的(de)影響,對距離較長的信號傳送應(yīng)選用(yòng)分布電容較低的電纜。
6綜述
射頻導納液位計(jì)是一種高可靠性、免維護的液位計,安裝非常簡單,既可螺紋安裝又可法蘭連接,尤其對於各種(zhǒng)複雜惡劣的場合,其通(tōng)用性是非常高(gāo)的,其支持HART協議的智能式物位變送器更顯示出***的性(xìng)能(1)遠距(jù)標定:可以在(zài)控製回路中的任何一點進行標定。(2)較高的準確度:可以進行各種測量補償而得到較高的準確性和穩定性。(3)永久保存數據,不怕斷電丟失。(4)可以進行容(róng)器參考標定而不象模擬儀表那樣必須將探頭頂端視作零(líng)點。(5)物位的任意兩點標定:隻需要兩個基(jī)本(běn)點(diǎn)相(xiàng)距大於1 0% 的任意物位點就可以進行標定,而且不分高低順序。
電容式物位計的工作原理
電容式物位計由電(diàn)容式物位傳(chuán)感器和檢測電容的線路組成(chéng)。其基本工作(zuò)原理是電容式物位傳感器把物位轉換為電容量的變化,然後再用測量電容(róng)量的方法求知物位數值。
電容式物(wù)位傳感器是根據圓筒電容(róng)器原理進(jìn)行工作的。其結(jié)構如同2個長度為L 、半徑分別為R和r的(de)圓筒型金屬導體,中間隔以絕(jué)緣物質,當(dāng)中間所充介質是介電(diàn)常數為ε1的氣體時,兩圓筒的電(diàn)容量為:
C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r) (1) 如果電極的一部分(fèn)被介電常數為ε2的液體(非導(dǎo)電性的)浸沒時,則必(bì)須會有電容量的增量△C 產生(因ε2>ε1),此時兩極間的電容量C=C1+△C。假如電極被浸沒長度為l,則電容增量為:
△C = 2π(ε2 - ε1)ι / (㏑ R/r) (2)
當ε2、ε1、R、r不變時,電容量增量△C與電極浸沒的長度l 成正比,因此測出電容增量數值便可(kě)知道液位高度(dù)。
如果被測(cè)介質為導電性液體時,電極要用(yòng)絕緣物(如聚乙烯)覆蓋作為中間介質,而液體和外圓筒一起作為外電極。假設中間介質的介電常數為ε3,電極被浸沒長度(dù)為l,則此時電容器(qì)所具有的電容量為:
C = 2πε3ι/ (㏑ R/r) (3)
其中(zhōng):R 和r 分(fèn)別為絕緣覆蓋層外半徑和內電極外半徑。由於ε3 為常數,所以(yǐ)C 與(yǔ)l 成正比。
電容式外浮筒液位計的產品(pǐn)特點
1、兩線製(zhì)電流環,測(cè)量係統與電流(liú)環隔離;
2、具有全工況條件(鍋爐啟、停、排汙、事故工況等)下液位(wèi)準確連續測控功能;
3、采取斷(duàn)層掃描技(jì)術,能(néng)夠對液相(xiàng)介質介電常數變(biàn)化、汽相介質(zhì)介電常數變化和溫度變化同時進(jìn)行精確補償,任何情況下無需重新標(biāo)定;
4、高精度、高穩(wěn)定性,分辨率達到0.01mm,年漂移量不超過0.5mm;
5、經認證的良(liáng)好的電磁兼容特性;
6、耐高溫、高壓、長壽命;
7、不存在“假(jiǎ)水位"測量;
8、操作軟(ruǎn)件為中文(wén)操作環境,輕鬆整定,帶自診斷。
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