射頻導納液位計是一種從電容式液位計發(fā)展起來(lái)的、防掛料、更可靠、更準確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù)，是電容式液位技術(shù)的升級。所謂射頻導納，導納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數，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(wú)線(xiàn)電波譜，所以射頻導納可以理解為用高頻無(wú)線(xiàn)電波測量導納。［ １ ］ 射頻導納液位計工作時(shí)，儀表的傳感器與灌壁及被測介質(zhì)形成導納值，液位變化時(shí)，導納值相應變化，電路單元將測量導納值轉換成液位信號輸出，實(shí)現液位測量。

 

１　701 射頻導納液位計組成

射頻導納液位計一般由傳感器和控制儀表組成，傳感器可采用棒式、同軸或纜式探極安裝于罐頂，控制儀表經(jīng)運算處理后轉換為工程量顯示出來(lái)，從而實(shí)現了物位的連續測量。美國ａｍｅｔｅｋ�。洌迳漕l導納液位計ｔｒｕｅ�。欤澹觯澹�701 － ８ｘｔｒｕｅ�。欤澹觯澹� 為智能型兩線(xiàn)制連續液位控制儀表，其探頭由兩部分組成，其中一部分用來(lái)檢測物料的電特性的變化，另一部分檢測物位的變化，其測量不受介質(zhì)的介電常數，密度，溫度和變化的影響。主要適用于混合罐，緩沖罐等液位測量。

 

701射頻導納液位計由４～２０ｍＡ 輸出的電子單元及７００傳感元件構成，電子單元實(shí)際是一個(gè)導納—電流轉換器，物位的變化引起導納的變化而導致電流的變化，它可以被稱(chēng)為兩線(xiàn)制變送器，導納是由電容及電阻組合而成的信號。傳感元件也俗稱(chēng)“探頭”，分為兩種：浸入型和接近型。其中浸入型又稱(chēng)為插入式，它又可分為絕緣型和非絕緣型。絕緣型傳感元件是一外附絕緣材料的探頭，它可用于導電或非導電物料的測量。非絕緣型或稱(chēng)“裸”型是由一棵裸露的金屬探頭測量，此種探頭常用于非導電及高腐蝕性的物料。 ＴＤＩ主要利用以下幾種探頭：

７００ — １ — ２２ ———剛性傳感元件，用于類(lèi)似水類(lèi)導電液體。

７００ — ２ — ２４ ———剛性探頭，用于低粘度導電液體。

７００ — ５ — １８ ———柔性探頭，用于液位比較高的導電液體。

探頭與電子單元的連接必須用 ＤＲＥＸ － ＥＬＢＲＯＯＫ公司提供的同軸電纜進(jìn)行連接。

 

２　701液位計的安裝

射頻導納液位計適用于大多數應用場(chǎng)合的連續測量，在室內或戶(hù)外安裝時(shí)，要盡可能安裝在院秒振動(dòng)腐蝕性空氣及可造成機械損壞的場(chǎng)合。為便于調試，儀表應安裝在有操作平臺或類(lèi)似平臺的地方。環(huán)境溫度應在 － ４０～７５℃之間。儀表安裝區域要求壁雷裝置，以防雷擊。儀表安裝時(shí)，必須保證傳感器的中心探桿和屏蔽層與容器壁（或安裝管）互不接觸，絕緣良好，安裝螺紋與容器連接牢固，電器接觸良好，并且傳感器的地端要進(jìn)入容器內部。對于大量程的或有攪拌的場(chǎng)合，傳感

器需要支撐或地錨固定，但固定端要與傳感器絕緣。

 

傳感元件（探頭）的安裝位置通常是由容器的開(kāi)孔位置所決定，但不可將其安裝在進(jìn)料流中，當容器內部無(wú)適當位置時(shí)，可考慮使用外側臂或量筒安裝。傳感器側壁安裝時(shí)，保護電極應進(jìn)入容器內穿過(guò)側壁掛料，所以選型時(shí)請注意保護電極長(cháng)度。

 

按隔爆要求安裝時(shí)，每一與防爆外殼相連的接線(xiàn)必須配有已認證過(guò)的密封填料函或防爆鋼管密封接頭，每一回路上必須配有已認證過(guò)的安全柵。［ ２ ］ 電源地線(xiàn)要接在標準的儀表地，不能接在動(dòng)力地上�，F場(chǎng)電源電纜tuijian采用屏蔽電纜，不可長(cháng)距離無(wú)屏蔽與交流電源電纜并行，電纜經(jīng)過(guò)區域要求有避雷裝置，以防雷擊。

 

3、701液位計應用示例

 為便于工藝操作及保證產(chǎn)品質(zhì)量， 701 系列射頻導納式液位計在測量具有硝酸、鹽酸、硫酸、 ＴＤＩ等一些腐蝕性物料的液位時(shí)，測量的結果還是比較準確的。

如圖１所示，對于裝滿(mǎn)導電液體的容器的液位測量，由于液體的導電性，所以液位計的探頭外表面的絕緣層與地等效。傳感元件的被蓋部分形成了由眾多微型電容及電阻性元件組成電傳輸線(xiàn)路，若覆蓋物足夠長(cháng)，其覆蓋部分的容性與電阻性部分具有相同的阻抗值，因此采用了解調器電路進(jìn)行測量。解調電路可分別測量電阻與電容，總電容是由物位的電容加上覆蓋物的電再減去與等效的覆蓋物電阻所組成 ． 由于覆蓋物中的電阻與電容上電流相等，則僅有實(shí)際物位的電容被測量，忽略了覆蓋物的影響，如圖２所示

４　701 導納液位計維護常見(jiàn)問(wèn)題

自從使用該型號儀表已來(lái)，總結出現以下故障 ［３ ］ ：

（１ ）指示#大。對于該情況，一般是因絕緣桿破壞，而導致與外殼接觸造成接地，可將探頭抽出，對絕緣進(jìn)行測試。

（２ ）標定之后仍不穩。對于該情況，是因變送器與探頭之間使用的導線(xiàn)不對，只能用 ＤＲＥＸＥＬＢＲＯＯＫ 工程公司提供的同軸電纜進(jìn)行連接。

（３ ）指示波動(dòng)。對于該情況，一般由于在進(jìn)行兩點(diǎn)標定（ ＨＩ及 ＬＯ ）時(shí)間隔太小而造成的，再進(jìn)行標定時(shí)，間隔要大于量程的１０％ 。

 

５　701 導納液位計的標定

701系列儀表的標定，可以采用ＰＣ軟件、 ＲＯＳＥＭＯＵＮＴ２７５型手操器、２６８型 ＨＡＲＴ手操器進(jìn)行組態(tài)及標定，目前采用ＰＣ軟件及２７５型手操器進(jìn)行標定。本廠(chǎng)以ＰＣ軟件進(jìn)行組態(tài)。

（１）將４０１— ７００ — ２０軟件包的１．４Ｍｂ軟盤(pán)裝入電腦。

（２ ）用 ＨＡＲＴ６０調制解調器與儀表和計算機連接在一起，進(jìn)缺省方式點(diǎn)擊為漢文，從 ＣＯＭ１端口進(jìn)入。顯示如下內容：

 

ａ位號設定 Ｔａｇ — ＩＤ ； ｂ物位組態(tài)： ｂ １ 單位組態(tài)（ｆｅｅｔ ， ｉｎｃｈ ， ｍｅｅｔ．． ）， ｂ ２ Ｍａｘｉｍｕｍ�。蹋澹觯澹� （容器#大物位范圍），ｂ ３ ＰＶ #大值及#小值； ｃ 容器組態(tài)：選擇 Ｖｅｓｓｅｌ�。簦�ｐｅ （容器類(lèi)型）及罐體形狀。點(diǎn)標定舉例如下。

 

測量硝酸罐液位ＬＴ２０２４ ，量程０～２．６ｍ ，儀表指示４０％ ，工藝反映不準，實(shí)際液位應是７０％ 。

 

前提：應采取兩點(diǎn)標定，即高點(diǎn)和低點(diǎn)，且間隔大于量程的１０％ （即２６ｃｍ ）。

標定步驟：

ａ ）通過(guò)Ｆ６進(jìn)點(diǎn)標定畫(huà)面，由于是７０％ ，應對高點(diǎn)標定， ７０％＊２．５＝１．７５ｍ ，然后送入回車(chē)；

ｂ ）等液位降至４０％時(shí)在對低點(diǎn)進(jìn)行標定， ４０％＊２．５＝１ｍ ，送入回車(chē)（ １．７５－１＝０．７５ｍ＝７５ｃｍ＞

２６ｃｍ ）；

ｃ ）標定完畢。

從上述標定步驟中，可以看出液位計標定很簡(jiǎn)單，在組態(tài)完成后進(jìn)行調試，一般情況下可通過(guò)兩點(diǎn)（零點(diǎn)、量程）校驗完成，即工藝提供兩點(diǎn)液位和滿(mǎn)量程液位，智能變送器將根據這兩點(diǎn)液位所對應產(chǎn)生的電容值自動(dòng)將測量范圍線(xiàn)性化，從而使實(shí)際液位與輸出的電流信號形成一一對應的線(xiàn)性關(guān)系。值得一提的是，在裝置正常運行情況下，儀表工程師還可以不需要注滿(mǎn)或放空容器，而是通過(guò)理論計算兩點(diǎn)的電容值而完成上述調試工作，這無(wú)疑對該系統的在線(xiàn)維護工作提供了一個(gè)極大的方便。

 

６　 結束語(yǔ)

通過(guò)多年的運行情況表明，該類(lèi)型射頻導納液位計測量效果很好，安全性和可靠性都比較高。由于它采用了先金的微機化電子組件，實(shí)現了探測及信號處理的一體化，增加了抗干擾能力，確保了測量精度，而且安裝簡(jiǎn)單，適用于各種復雜場(chǎng)所，因為支持 ＨＡＲＴ 協(xié)議更使標定操作簡(jiǎn)單便捷。同時(shí)，利用 ＴＤＩ裝置每年的檢修期間定期將電極電極拆下清洗，防止其外套結晶引起電極變形甚至損壞，從而影響測量，相信該測量系統的使用壽命將更長(cháng)。

 

相關(guān)產(chǎn)品tuijian：擴散硅壓力變送器、壓力校驗儀