射頻電容式液位計的優缺(quē)點
1電(diàn)容式液位計指示不準(zhǔn)的原因
某(mǒu)化工建廠以來(lái)一直是用江蘇久久儀表有限公司(sī)生產的電容式液位(wèi)計進行測量的。雖然也有一定的弱點:一是電(diàn)極外套的絕緣材料PTFE是南(nán)四氟乙烯(xī)聚合而成的(de)高(gāo)分子(zǐ) 料,其應用環境溫度一般不大於1 20 C,當把它置十溫度接近200℃的介質中工作時,耐壓等級兒乎為零。而葉l壓(yā)分解器L 1 0 2控製溫度為158~180℃,控(kòng)製 力為1.7Mpa.已遠遠超過了(le)電極外套所要求的工作環境。二是因(yīn)所測到的(de)電容與物料的(de)高度成正比。當物位升高後假如又回落下去,則探頭可能會有掛料,這會導致電容值加大,如果是(shì)導電液體情況(kuàng)會更嚴(yán)重,產生很人的誤差。i是探頭到電路單元之 的連接電纜相當一個較大的電容,而且隨溫度變化,兒其是在物料介質常數較小信號較弱的場俞,這些(xiē)誤差將會很大。而射頻導(dǎo)納(nà)技術就能克服上述缺點。
2射頻(pín)導納的原理
射頻(pín)導納是一種從電容式發展起來的(de)防掛料更可靠、更準確、使用性(xìng)更廣的液位(wèi)測量技術,射(shè)頻就是高頻無線電波譜,導(dǎo)納為阻抗的倒數,它(tā)是電阻忡成分、電容性成分、電感(gǎn)性成(chéng)分綜合而成。射頻導納可以簡單理解為用高頻無線電波譜測量導納。
3射頻導納液(yè)位計的特點
(1)地(dì)線是(shì)電纜巾另一(yī)條獨立的導線。由於同軸電(diàn)纜的中心線與外(wài)層屏蔽(bì)存在上述關係,所以二者之 沒有電位(wèi)差,也就沒仃電(diàn)流流過, 即沒有電流從巾心線漏出來,相當於二首之間沒有電容或電容等十(shí)零。因此電纜的溫度效(xiào)應,安裝電容等也就不會產牛影響。(2)射頻(pín)導納(nà)液位計不但檢測電容還檢測電阻與電感,這與電容式液位(wèi)計相比增加了可靠性與準確性。(3)為(wéi)了解(jiě)決傳感(gǎn)器根部掛料的問題,新增加了震(zhèn)蕩緩衝器和交流變換斬波驅動器(qì)兩個電路。振蕩緩衝器補充由於粘(zhān)結層或滲(shèn)透層阻抗所(suǒ)損(sǔn)失的能量,而斬波驅動器與(yǔ)斬波器一起來確保*後得到(dào)的電容值與真實(shí)物位相符的真實值。(4)由測量電極和智能變送器兩部分組成,其通訊協議采(cǎi)用(yòng)了HART協議。可用HART通訊器或用供貨商專門提供的專用軟件通過專用的(de)MODEM用計算機(jī)與現場變送器進行通訊進行零點及量程(chéng)標定(dìng)等。可自我檢測(cè)和遠程通訊,這使得儀(yí)表標定更加方(fāng)便,維護量幾乎為零。
4射頻(pín)導納液位計(jì)應用實例
1999年1月九江石化總廠(chǎng)把此表應用到其尿素工段中壓分解器L102、二段真空分解器L107上,經運行表明,幾乎沒出現過故障, 跟蹤(zōng)靈敏, 指示準確。河北滄州大化已在H2SO4、HNO3等不同(tóng)介質的測量中應用了十幾套,經幾年(nián)運行也都非常穩定。
從以上對此表的分析可(kě)知,應該說(shuō)技術比較,可靠性與準(zhǔn)確性高,故障(zhàng)率低,維護(hù)量小。它克服(fú)了以前所用電容式液(yè)位計的一些缺點,適用於在中壓分解器(qì)L1 02上運行。
5注意(yì)事項
因射頻導納(nà)液位計是智能型的(de),其本身運用了(le)微處理器技(jì)術,采用了HART通訊協議,所以在應用的過程(chéng)中以下幾個方麵應引起(qǐ)注意:(1)防靜(jìng)電:(2)防幹擾(rǎo):(3)要想使變(biàn)送器與PC機或通訊器之間的通訊能順利進行,通訊電纜應符合該表說明書中的要求:(4)應(yīng)注意(yì)電纜的分布電(diàn)容對通訊的影響,對距離較(jiào)長的信號傳送應選用分布電容較低的電纜(lǎn)。
6綜述(shù)
射頻導納液位計是一種高可靠(kào)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,尤其對於各種複雜惡劣的場合,其通用性是非常高的,其支(zhī)持HART協議的智能(néng)式物位變(biàn)送(sòng)器更顯(xiǎn)示出***的性(xìng)能(1)遠距標(biāo)定:可以在控製回路中的任何一(yī)點進行標定。(2)較高的準確度:可以進行各種測量補償而得(dé)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)可以進行容器參考標(biāo)定而不象模擬儀表那樣必須(xū)將探頭頂端視作零點。(5)物位的任意兩點標定:隻(zhī)需要(yào)兩個基本點相距大於1 0% 的任意物位(wèi)點就可(kě)以進行標定(dìng),而且不分高低順(shùn)序(xù)。
電容式物位傳感器是根據圓筒電(diàn)容器原理進行工作的。其結構如同2個長度為(wéi)L 、半徑分別(bié)為R和r的圓筒型(xíng)金屬導體,中間隔以絕緣物質,當中間所充介質是介電常數為ε1的氣體時,兩圓筒(tǒng)的電容量(liàng)為:
C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r) (1) 如果電極的一部分被介電常(cháng)數為ε2的液體(tǐ)(非導電性的)浸沒時,則會(huì)有電容量的增(zēng)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(méi)長度為l,則電容增量為:
△C = 2π(ε2 - ε1)ι / (㏑ R/r) (2)
當ε2、ε1、R、r不(bú)變時,電容量增量△C與電極浸沒的長度l 成正(zhèng)比,因此測出電容增量(liàng)數值便可知道液位高度。
如(rú)果被測介質為(wéi)導電性液體時,電極要用絕緣物(如聚乙烯)覆蓋作為中間介質(zhì),而液體和外圓筒一起作(zuò)為外電極。假(jiǎ)設中間介質(zhì)的介電常(cháng)數為ε3,電極被浸沒長度為l,則(zé)此時電容器所(suǒ)具有的電容(róng)量為:
C = 2πε3ι/ (㏑ R/r) (3)
其中:R 和(hé)r 分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C 與l 成正比。
電容式料位計安全(quán)前的檢查,確保設備(bèi)是否正常
1)打(dǎ)開包裝時,請檢查銘牌以確認它是訂購(gòu)的產品(pǐn)如果沒有,請聯係廠家;
2)檢查此產品是否已損壞如果損壞,可能是是由運輸過程中(zhōng)的事故引起的請聯係廠家(jiā);
3)切(qiē)勿在此(cǐ)產品上(shàng)堆疊任何物體施加不必要的力可能會造成(chéng)損壞;
4)切勿對此產品產生顯著影響跌落和翻轉等影響可能會造成(chéng)損害;
5)如果在塗裝本產品時塗上銘牌,則無法讀取說明,從而造成維護問題;
6)切勿在有大振動的地方使用或(huò)存放如果有的話,隔離(lí)振動源(yuán),或防止振動(dòng)傳播(bō);
7)切勿在腐蝕(shí)性環境中使用或存放(NH3,SO2和Cl2等)否則(zé),腐蝕性氣體會侵入本產品,並且內部零件可能會被腐蝕或破裂。
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