電容式液位變送器

一、概述

電容式液位變送器，采用射頻電容法測量原量，適用于電力、冶金、化工、食品、制藥、污水處理、鍋爐汽包等的液位測量。

二、主要特點

1、結構緊湊、體積小，安裝維護簡單，統一外形尺寸。

2、多種信號輸出形式，方便不同系統配置。

3、聚四氟乙烯探級，耐酸、堿等強腐蝕性液體及高溫。

4、浸入液體的測量部分，只有一條四氟軟線或四氟棒式探級作為傳感，可靠性高。

5、全密封鋁合金外殼及不銹鋼聯接件。

6、對高溫壓力容器與測量常溫常壓一樣簡單，且測量值不受被測液體的溫度、比重及容器的形狀、壓力影響。

7、測量、輸出兩端和測量、輸出、電源三端隔離器多種電路結構方式，自帶隔離器，適應不同信號接地方式。

8、完善的過流、過壓、電源極性保護。

三、主要技術指標

測量范圍：0.2-20米

精度：0.2級、0.5級、1級

探級耐溫：-40-+250℃

允許容器壓力：-0.1MPa-2.5MPa測量介質：電導率不低于10-3s/m的酸、堿、水等非結晶導電液體。

供電電源：DC12-35V（隔離式為DC21-27V）

工作電流：（輸出20mA時）非隔離二線，三線制：20mA

兩端隔離三線制：＜32mA三端隔離四線制＜35mA

輸出信號：4-20mA（0-10mA，0-20mA）

輸出保護：27mA

測量、輸出、電源之間隔離耐壓：1000V

量程調節范圍及零點移：≥±30%FS

變送器主體尺寸：φ76×85

四、測量理原理

電容塵液位測量原理為探級與導電液體構成一電容器，其中探級線的金屬內芯為電容的一極，導電液體為電容的另一極，中間為高穩定性的聚四氟乙烯，即探級線的絕緣外層作為兩極之間的介質，隨著液位的變化，液體包圍探級線的面積隨之改變，使構成電容器兩極的相對面積改變，導致電容的變化，根據同心筒狀電容的公式可寫出液位高度與電容的關系：

五、型號定義

量程范圍

 型號示例：

量程0.2-20米（具體量程由用戶確定），非隔離二線制，聯體式軟線探級，M20×1.5過程接口

訂貨時需注明以下參數：1、量程；2、安裝高度；3被測介質；4、介質溫度；5、容器壓力

端已配有相應的耐腐蝕瓷質重錘。探極線的穩固方法也可根據現場的具體情況采用底端固定等其它方法。

一般情況下，重錘在容器底部橫臥（如圖18），使探極線下端盡量接近容器底部，將測量盲區降至zui小，對測量零點不在底部的容器重錘可以懸空，如圖19所示。

六、過程聯接

根據現場需要，基本過程聯接部件份為M20×1.5，M27×2和法蘭.

在變送器部位工作溫度可能＞65℃時，請選用分體結構，如圖10，產品出廠時，變送器與接線盒之間帶有1米連接電纜，以使變送器離開熱源，安裝時，連接電纜的多余部分不能剪掉。

七、選件

用于測鍋爐汽包等壓力容器液位時，可選配測量筒，結構如圖11。

其它容器法蘭安裝的選配見圖9示。

 配置平焊鋼法蘭尺寸表

RN4.0                                         表一

八、典型安裝示例

在容器內有攪拌或液體可能產生大量汽泡時，為保護探極線和液體波動及氣泡而產生的虛假液位，可在容器內放置一內徑＞φ80金屬或非金屬管，管的下端應開口或留有進液孔，液面以上留排氣孔，使用金屬管時，應保證探極線在管內位置相對穩定，必要時對探極線加支撐。

九、重外錘的配置方法及示例

重錘配置在探極級的zui下端（僅軟線探極用），其作用為拉直和穩固探極線，量程＜0.5米時，在液面比較平穩的情況下也可以靠探極線自身的強度伸直而不配重錘。在出廠時，探極線的下

十、安裝注意事項

1、變送器采用電容測量原量，探極線的外絕緣層為耐高溫、耐腐蝕、抗老化且化學穩定性*的聚四氟乙烯材料，正常工作中與被測液體之間處于絕緣狀態。安裝時一定注意保護好探極線的外絕緣層，一旦損傷，將導致使用壽命縮短或安裝失敗。

探極線安裝結束后 ，使其全部浸入液體時，探極線與液體（或金屬容器外壁）的絕緣電阻應＞20MΩ（用數字萬用表20MΩ檔測量），測量絕緣電阻時，應將探極線與變送器的連接暫時斷開。

2、變送器露天安裝時，探極線不能裸露于容器以外，以免

十一、接線方式

變送器的引線端子定義如圖所示。

因CO、和D/d固定常數，所以C=K·H，即電容容量只與液體沒探級的高度成正比。

為適應現場配電及不同信號接地方式，變送器的電路結構分為非隔離二線制，測量，輸出兩端隔離三線制和測量、輸出、電源三端隔離四線制，原理見圖2，圖3，圖3，圖4，圖5。

非隔離變送器可在DC12-35V電源下可靠工作，電源電壓與輸出信號負載電阻的關系如圖6所示。對隔離式變送器，供電電源必須保證在21-27V范圍內。

十二、調試

 1、零點調校

在變送器安裝完畢后，將信號回路串入電流表，液位處于測量的zui低位置時，調整“零點調節”電位器（在電路板標有“W1”，）如圖，使信號輸出4mA，（順時針調節零點升高，反時針調節零點減小）。

2、量程調校

液位上升至zui高測量點時，變送器輸出應為20mA，如有偏差，可調整“量程調節”電位器（電路板標有“W2”，）如圖，順時針調節輸出增大，反時針調節輸出減小，但應注意量程調整后會影響零點，所以每次調整量程電位器后必須重新校正零點，而量程電位一旦確定后，零點的校正不會影響量程。因此，變送器在出廠時，已將“量程調節”電位器校準在用戶要求的量程，安裝時只需校正零點即可。

零點與量程的調整必須在變送器通電15分鐘電路工作穩定后進行，且盡量接近正常工作時的溫度，壓力等條件。

十三、訂貨時請注明

1、型號

2、量程

3、安裝高度

4、被測介質名稱、壓力及溫度

雨天探級線著水出現測量誤差。

3、變送器的外殼或接線盒下部的不銹鋼過程聯接部件，必須可靠與容器外壁連接（接地），其接觸電阻不能大于2Ω。

4、在正常工作中，探級線在容器內不能有較大的擺動幅度，否則會出現信號不穩定現象。

5、探級線安裝時，應盡量遠離容器內壁，zui小距離不通＜100mm。當受條件限制，距離＜100mm時，探級線與容器壁的距離必須保證相對固定。

6、對單線軟探極，多余部分可通過過程聯接件上端拉出后剪掉，然后擰緊螺栓，而雙絞線探級，多余部分可盤扎在被測液面以上，不允許將多余部分盤繞在容器底部有效測量段。

十四、常見故障及排除方法