JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的概述
MAT700系列為通用型物位計(jì)用于連續(xù)物位的測(cè)量，產(chǎn)品應(yīng)用于工礦現(xiàn)場(chǎng)，適用于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，儀表由一個(gè)電路單元一套防爆外殼和桿式或纜式傳感元件組成，傳感器有多種型號(hào)可選，儀表可選整體或分體安裝。
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的測(cè)量原理
射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù)，是電容式物位技術(shù)的升級(jí)。所謂射頻導(dǎo)納，導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù)，它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成，而射頻即高頻無線電波譜，所以射頻導(dǎo)納可以理解為用高頻無線電波測(cè)量導(dǎo)納。儀表工作時(shí)，儀表的傳感器與灌壁及被測(cè)介質(zhì)形成導(dǎo)納值，物位變化時(shí)，導(dǎo)納值相應(yīng)變化，電路單元將測(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量。
對(duì)于連續(xù)測(cè)量，射頻導(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別除了上述講過的以外，還增加了兩個(gè)很重要的電路，這是根據(jù)導(dǎo)電掛料實(shí)踐中的一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)改進(jìn)而成的。上述技術(shù)在這時(shí)同樣解決了連接電纜問題，也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。鎖增加的兩個(gè)電路是振蕩器緩沖器和交流變換斬波器驅(qū)動(dòng)器。
對(duì)一個(gè)強(qiáng)導(dǎo)電性被測(cè)介質(zhì)的容器，由于被測(cè)介質(zhì)是導(dǎo)電的，接地點(diǎn)可以被認(rèn)為在探頭絕緣層的表面，對(duì)變送器來說僅表現(xiàn)為一個(gè)純電容。隨著容器排料，探桿上產(chǎn)生掛料，而掛料是具有阻抗的。這樣以前的純電容現(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復(fù)阻抗，從而引起兩個(gè)問題。
個(gè)問題是液位本身對(duì)探頭相當(dāng)于一個(gè)電容，它不消耗變送器的能量，(純電容不耗能)。但掛料對(duì)探頭等效電路中含有電阻，則掛料的阻抗會(huì)消耗能量，從而將振蕩器電壓拉下來，導(dǎo)致橋路輸出改變，產(chǎn)生測(cè)量誤差。我們?cè)谡袷幤髋c電橋之間增加了一個(gè)緩沖放大器，使消耗的能量得到補(bǔ)充，因而不會(huì)降低加在探頭的振蕩電壓。
第二個(gè)問題是對(duì)于導(dǎo)電被測(cè)介質(zhì)，探頭絕緣層表面的接地點(diǎn)覆蓋了整個(gè)被測(cè)介質(zhì)及掛料區(qū)，使有效測(cè)量電容擴(kuò)展到掛料的頂端。這樣便產(chǎn)生掛料誤差，且導(dǎo)電性越強(qiáng)誤差越大。但任何被測(cè)介質(zhì)都不是*導(dǎo)電的。從電學(xué)角度來看，掛料層相當(dāng)于一個(gè)電阻，傳感元件被掛料覆蓋的部分相當(dāng)于一條由無數(shù)個(gè)無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據(jù)數(shù)學(xué)理論，如果掛料足夠長(zhǎng)，則掛料的電容和電阻部分的阻抗相等。因此根據(jù)對(duì)掛料阻抗所產(chǎn)生的誤差研究，又增加一個(gè)交流驅(qū)動(dòng)器電路。該電路與交流變換器或同步檢測(cè)器一起就可以分別測(cè)量電容和電阻。由于掛料的阻抗和容抗相等，則測(cè)得的總電容相當(dāng)于C+C掛料，再減去與C 掛料相等的電阻R，就可以實(shí)際測(cè)量真實(shí)值，從而排除掛料的影響。
即C測(cè)量=C+C掛料
C=C測(cè)量—C掛料
=C測(cè)量— R
這些，多參量的測(cè)量，是必須得基礎(chǔ)，交流鑒相采樣器是實(shí)現(xiàn)的手段。由于使用了上述三項(xiàng)技術(shù)，使得射頻導(dǎo)納技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中展現(xiàn)出非凡的生命力。
特點(diǎn)
通用性強(qiáng)：可測(cè)量液位及料位，可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求，并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣場(chǎng)合
防掛料 ：的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu)，使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響，無需定期清潔，避免誤測(cè)量。
免維護(hù) ：測(cè)量過程無可動(dòng)部件，不存在機(jī)械部件損壞問題，無須維護(hù)。
抗干擾 ：接觸式測(cè)量，抗力強(qiáng)，可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。
準(zhǔn)確可靠：測(cè)量量多樣化，使測(cè)量更加準(zhǔn)確，澤良不受環(huán)境變化影響，穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)。
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的典型應(yīng)用
導(dǎo)電、絕緣液體………………………化工、油田、水及污水處理
導(dǎo)電、絕緣漿體………………………造紙、制藥、水及污水處理
粉末：灰、粉…………………………電廠、冶金、水泥
顆粒：煤、糧食………………………電廠、冶金、糧食
界面：不同兩種液體…………………油田、化工
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的性能指標(biāo)
供電：18V—30VDC 火花防護(hù)(對(duì)傳感器)：內(nèi)置火花防護(hù)電路
輸出：4—20MA 電氣接口：M20×1.5
輸出方式：物位方式或距離方式 電纜：分體式電子單元與傳感器之間的專用連精度：±1% ±0.5% 接電纜 標(biāo)準(zhǔn)5m，最長(zhǎng)50m
環(huán)境溫度：-40℃～70℃ 過程連接：NPT螺紋安裝(標(biāo)準(zhǔn))
介質(zhì)溫度：-100℃～260℃ 法蘭安裝(可選)
負(fù)載：24VDC 350Ω 外殼防護(hù)：IP66
負(fù)載影響：0.2%(0————負(fù)載) 防爆：EXID Ⅱ CT4
響應(yīng)時(shí)間：0.5s(表尊) 0.5～30s(可調(diào))
量程：15000PF，距離100m(不同傳感器量程不同)
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的選型指南
MAT700系列射頻導(dǎo)納物位開關(guān)傳感器選型
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的安裝說明
在非金屬容器、非線性應(yīng)用中，還應(yīng)加裝輔助參考地級(jí)。
當(dāng)使用軟纜裸探頭用來測(cè)量絕緣物料時(shí)(如煤粉倉)，要求安裝管座的高度一定要小于探頭硬桿部分的長(zhǎng)度，保證硬桿部分露出安裝管。防止探頭在倉內(nèi)晃動(dòng)造成對(duì)地短路。且安裝管做和鋼筋骨架應(yīng)連接在一起。
MAT700系列為通用型物位計(jì)用于連續(xù)物位的測(cè)量，產(chǎn)品應(yīng)用于工礦現(xiàn)場(chǎng)，適用于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，儀表由一個(gè)電路單元一套防爆外殼和桿式或纜式傳感元件組成，傳感器有多種型號(hào)可選，儀表可選整體或分體安裝。
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的測(cè)量原理
射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù)，是電容式物位技術(shù)的升級(jí)。所謂射頻導(dǎo)納，導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù)，它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成，而射頻即高頻無線電波譜，所以射頻導(dǎo)納可以理解為用高頻無線電波測(cè)量導(dǎo)納。儀表工作時(shí)，儀表的傳感器與灌壁及被測(cè)介質(zhì)形成導(dǎo)納值，物位變化時(shí)，導(dǎo)納值相應(yīng)變化，電路單元將測(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量。
對(duì)于連續(xù)測(cè)量，射頻導(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別除了上述講過的以外，還增加了兩個(gè)很重要的電路，這是根據(jù)導(dǎo)電掛料實(shí)踐中的一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)改進(jìn)而成的。上述技術(shù)在這時(shí)同樣解決了連接電纜問題，也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。鎖增加的兩個(gè)電路是振蕩器緩沖器和交流變換斬波器驅(qū)動(dòng)器。
對(duì)一個(gè)強(qiáng)導(dǎo)電性被測(cè)介質(zhì)的容器，由于被測(cè)介質(zhì)是導(dǎo)電的，接地點(diǎn)可以被認(rèn)為在探頭絕緣層的表面，對(duì)變送器來說僅表現(xiàn)為一個(gè)純電容。隨著容器排料，探桿上產(chǎn)生掛料，而掛料是具有阻抗的。這樣以前的純電容現(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復(fù)阻抗，從而引起兩個(gè)問題。
個(gè)問題是液位本身對(duì)探頭相當(dāng)于一個(gè)電容，它不消耗變送器的能量，(純電容不耗能)。但掛料對(duì)探頭等效電路中含有電阻，則掛料的阻抗會(huì)消耗能量，從而將振蕩器電壓拉下來，導(dǎo)致橋路輸出改變，產(chǎn)生測(cè)量誤差。我們?cè)谡袷幤髋c電橋之間增加了一個(gè)緩沖放大器，使消耗的能量得到補(bǔ)充，因而不會(huì)降低加在探頭的振蕩電壓。
第二個(gè)問題是對(duì)于導(dǎo)電被測(cè)介質(zhì)，探頭絕緣層表面的接地點(diǎn)覆蓋了整個(gè)被測(cè)介質(zhì)及掛料區(qū)，使有效測(cè)量電容擴(kuò)展到掛料的頂端。這樣便產(chǎn)生掛料誤差，且導(dǎo)電性越強(qiáng)誤差越大。但任何被測(cè)介質(zhì)都不是*導(dǎo)電的。從電學(xué)角度來看，掛料層相當(dāng)于一個(gè)電阻，傳感元件被掛料覆蓋的部分相當(dāng)于一條由無數(shù)個(gè)無窮小的電容和電阻元件組成的傳輸線。根據(jù)數(shù)學(xué)理論，如果掛料足夠長(zhǎng)，則掛料的電容和電阻部分的阻抗相等。因此根據(jù)對(duì)掛料阻抗所產(chǎn)生的誤差研究，又增加一個(gè)交流驅(qū)動(dòng)器電路。該電路與交流變換器或同步檢測(cè)器一起就可以分別測(cè)量電容和電阻。由于掛料的阻抗和容抗相等，則測(cè)得的總電容相當(dāng)于C+C掛料，再減去與C 掛料相等的電阻R，就可以實(shí)際測(cè)量真實(shí)值，從而排除掛料的影響。
即C測(cè)量=C+C掛料
C=C測(cè)量—C掛料
=C測(cè)量— R
這些，多參量的測(cè)量，是必須得基礎(chǔ)，交流鑒相采樣器是實(shí)現(xiàn)的手段。由于使用了上述三項(xiàng)技術(shù)，使得射頻導(dǎo)納技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中展現(xiàn)出非凡的生命力。
特點(diǎn)
通用性強(qiáng)：可測(cè)量液位及料位，可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求，并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣場(chǎng)合
防掛料 ：的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu)，使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響，無需定期清潔，避免誤測(cè)量。
免維護(hù) ：測(cè)量過程無可動(dòng)部件，不存在機(jī)械部件損壞問題，無須維護(hù)。
抗干擾 ：接觸式測(cè)量，抗力強(qiáng)，可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。
準(zhǔn)確可靠：測(cè)量量多樣化，使測(cè)量更加準(zhǔn)確，澤良不受環(huán)境變化影響，穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)。
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的典型應(yīng)用
導(dǎo)電、絕緣液體………………………化工、油田、水及污水處理
導(dǎo)電、絕緣漿體………………………造紙、制藥、水及污水處理
粉末：灰、粉…………………………電廠、冶金、水泥
顆粒：煤、糧食………………………電廠、冶金、糧食
界面：不同兩種液體…………………油田、化工
JM射頻導(dǎo)納物位計(jì)的性能指標(biāo)
供電：18V—30VDC 火花防護(hù)(對(duì)傳感器)：內(nèi)置火花防護(hù)電路
輸出：4—20MA 電氣接口：M20×1.5
輸出方式：物位方式或距離方式 電纜：分體式電子單元與傳感器之間的專用連精度：±1% ±0.5% 接電纜 標(biāo)準(zhǔn)5m，最長(zhǎng)50m
環(huán)境溫度：-40℃～70℃ 過程連接：NPT螺紋安裝(標(biāo)準(zhǔn))
介質(zhì)溫度：-100℃～260℃ 法蘭安裝(可選)
負(fù)載：24VDC 350Ω 外殼防護(hù)：IP66
負(fù)載影響：0.2%(0————負(fù)載) 防爆：EXID Ⅱ CT4
響應(yīng)時(shí)間：0.5s(表尊) 0.5～30s(可調(diào))
量程：15000PF，距離100m(不同傳感器量程不同)
| MAT700 | 連續(xù)物位計(jì) | |||||
| 電源 | ||||||
| A | 24VDC兩線制 | |||||
| 應(yīng)用范圍 | ||||||
| 2 | 普通介質(zhì) | |||||
| 3 | 強(qiáng)導(dǎo)電介質(zhì) | |||||
| 作用方式 | ||||||
| 4 | 物位方式 | |||||
| 5 | 距離方式 | |||||
| 傳感器 | 見MAT700傳感器選型表 | |||||
| 安裝方式 | ||||||
| I | 整體安裝 | |||||
| R | 分體安裝 | |||||
| 防爆 | ||||||
| E | 有 | |||||
| Z | 無 | |||||
MAT700系列射頻導(dǎo)納物位開關(guān)傳感器選型
| 型號(hào) | 溫度壓力 | 長(zhǎng)度 | 傳感 器材質(zhì) | 傳感 器外形 | 安裝尺寸 | 應(yīng)用 |
| C21 | 230℃/3Mpa | 5m | 304ss(其他可選)/TFE | 直徑：18mm 兩級(jí)桿式 | 3/4”NPT 1”NPT(可選) | 中溫中壓 一般應(yīng)用導(dǎo)電 液體、漿體、顆粒 |
| C22 | 200℃/3Mpa | 20m | 304ss(其他可選)/FEP | 直徑：2.7mm 兩級(jí)纜式 | 3/4”NPT | 大量程 導(dǎo)電液體、界面 |
| C23 | 120℃/3Mpa | 30m | 304ss(其他可選)/PVDF | 直徑：8mm 兩級(jí)纜式 | 3/4”NPT | 大量程 中等黏度導(dǎo)電液體及粉末 |
| C24 | 200℃/常壓 | 直徑40mm 15m 直徑8mm 30m | 304ss(其他可選)/TFE | 直徑：4mm/8mm 兩級(jí)纜式 | 3/4”NPT | 大量程絕緣粉末 |
| C25 | 200℃/2Mpa | 5m | 304ss(其他可選)/FEP | 直徑：12mm 兩級(jí)桿式 | 3/4”NPT | 酸堿 強(qiáng)腐蝕 法蘭安裝 |
在非金屬容器、非線性應(yīng)用中，還應(yīng)加裝輔助參考地級(jí)。
當(dāng)使用軟纜裸探頭用來測(cè)量絕緣物料時(shí)(如煤粉倉)，要求安裝管座的高度一定要小于探頭硬桿部分的長(zhǎng)度，保證硬桿部分露出安裝管。防止探頭在倉內(nèi)晃動(dòng)造成對(duì)地短路。且安裝管做和鋼筋骨架應(yīng)連接在一起。
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