一:产品应用
HSP系列射频导纳料位开关是目前国际物位控制器跨世纪的前卫替代产品,适用于测量液体、固体的位置高度,它提供DPDT的接点输出,并且不受物料附着与探棒的影响。此产品采用适当频率的射频信号,同时对电容、电阻、电感进行检测,消除了采用电容式技术而无法避免的虚物位等误差,且有多种不同形式。可适用于高温振动、搅拌、或狭小的空间场所的测量。导纳式物位开关为了克服附着物的影响,特别于主电极与接地电极间多增加了一保护电极,以确保信号准位的正确。这种特殊电极构造特别适用于各种不同物料的侦测,并且不受物料附着的影响。探棒常会遇到有物料附着于其上情形,并在三个电极间形成电容与电阻,因主电极与保护电极间的电位及波形一样,所以不会有电流通过两电极的介质,导纳式物位开关利用以上的原理,于主电极与接地电极间置一保护电极,以阻挡射频电流经由主电极与接地电极间的介质而到达桶壁。保护电极与接地电极间虽然会有少量的射频电流通过,但电路并不会侦测此一电流值。由于保护电极的作用,只有介于主电极与桶壁间所通过的射频电流变化会被电路所侦测,因此当探棒接触到物料时,会产生一准确的信号准位,该信号准位的大小与介电系数成正比,但与电阻值成反比,此信号很容易被电路侦测出来,并输出一控制信号。
特点:
通用性强:广泛应用于各种场合,飞灰、颗粒、粉体、液体,粘稠、导电、不导电的物料均可;
抗粘附性:独特的电路设计可以使测量电路对探头上堆积的物料忽略不计并自动校正;
分离式探头:探头与控制器部分可分离,无电缆连接,安装拆除方便,且不影响现场工作;
功能强大:输出触点容量大,并有状态指示灯显示工作状态,0~30秒延时可消除物料波动的影响;
断电保护:常开或常闭(可现场切换);
技术参数:
1.电源 220VAC/110VAC//24VDC
2.功率 3W
3.继电器输出 5A/240VAC,两组常开、常闭触点
4.环境温度 -40~80℃
5.延时时间 0~30秒可调
6.灵敏度 0.3pf~750pf
7.探头安装螺纹 1″NPT或法兰安装(特殊规格可订制);
8.探头材质 SUS304/SUS316、Teflon
9.探头工作温度 -180~250℃
10、防护等级:IP65
11、断电保护:采用高低模式,现场可调
选型指导:

HSP系列为通用型射频导纳物位仪用于连续物位的测量,产品应用于工矿现场,适用于大多数应用场合,仪表由一个电路单元一套防爆外壳和杆式或缆式传感元件组成,传感器有多种型号可选,仪表可选整体或分体安装。
射频导纳是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的新型物位控制技术,是电容式物位技术的升级。所谓射频导纳,导纳的含义为电学中阻抗的倒数,它由电阻性成分、电容性成分、感性成分综合而成,而射频即高频无线电波谱,所以射频导纳可以理解为用高频无线电波测量导纳。仪表工作时,仪表的传感器与灌壁及被测介质形成导纳值,物位变化时,导纳值相应变化,电路单元将测量导纳值转换成物位信号输出,实现物位测量。
对于连续测量,射频导纳技术与传统电容技术的区别除了上述讲过的以外,还增加了两个很重要的电路,这是根据导电挂料实践中的一个很重要的发现改进而成的。上述技术在这时同样解决了连接电缆问题,也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。锁增加的两个电路是振荡器缓冲器和交流变换斩波器驱动器。
对一个强导电性被测介质的容器,由于被测介质是导电的,接地点可以被认为在探头绝缘层的表面,对变送器来说仅表现为一个纯电容。随着容器排料,探杆上产生挂料,而挂料是具有阻抗的。这样以前的纯电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗,从而引起两个问题。
第一个问题是液位本身对探头相当于一个电容,它不消耗变送器的能量,(纯电容不耗能)。但挂料对探头等效电路中含有电阻,则挂料的阻抗会消耗能量,从而将振荡器电压拉下来,导致桥路输出改变,产生测量误差。我们在振荡器与电桥之间增加了一个缓冲放大器,使消耗的能量得到补充,因而不会降低加在探头的振荡电压。
第二个问题是对于导电被测介质,探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个被测介质及挂料区,使有效测量电容扩展到挂料的顶端。这样便产生挂料误差,且导电性越强误差越大。但任何被测介质都不是完全导电的。从电学角度来看,挂料层相当于一个电阻,传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。根据数学理论,如果挂料足够长,则挂料的电容和电阻部分的阻抗相等。因此根据对挂料阻抗所产生的误差研究,又增加一个交流驱动器电路。该电路与交流变换器或同步检测器一起就可以分别测量电容和电阻。由于挂料的阻抗和容抗相等,则测得的总电容相当于C+C挂料,再减去与C 挂料相等的电阻R,就可以实际测量真实值,从而排除挂料的影响。
即C测量=C+C挂料
C=C测量—C挂料
=C测量— R
这些,多参量的测量,是必须得基础,交流鉴相采样器是实现的手段。由于使用了上述三项技术,使得射频导纳技术在现场应用中展现出非凡的生命力。
三、HSP射频导纳物位计产品特点:
通用性强:可测量液位及料位,可满足不同温度、压力、介质的测量要求,并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合
防挂料 :独特的电路设计和传感器结构,使其测量可以不受传感器挂料影响,无需定期清洁,避免误测量。
免维护 :测量过程无可动部件,不存在机械部件损坏问题,无须维护。
抗干扰 :接触式测量,抗干扰能力强,可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。
准确可靠:测量量多样化,使测量更加准确,泽良不受环境变化影响,稳定性高,使用寿命长。
四、HSP射频导纳物位计典型应用:
导电、绝缘液体………………………化工、油田、水及污水处理
导电、绝缘浆体………………………造纸、制药、水及污水处理
粉末:灰、粉…………………………电厂、冶金、水泥
颗粒:煤、粮食………………………电厂、冶金、粮食
界面:不同两种液体…………………油田、化工
五、HSP连续量射频导纳物位计性能指标:
供电:18V—30VDC
火花防护(对传感器):内置火花防护电路
输出:4—20MA
电气接口:M20×1.5
输出方式:物位方式或距离方式
电缆:分体式电子单元与传感器之间的专用连接电缆 标准5m,最长50m
精度:±1% ±0.5%
环境温度:-40℃~70℃
过程连接:NPT螺纹安装(标准)
介质温度:-100℃~260℃
法兰安装(可选)
最大负载:24VDC 350Ω
外壳防护:IP66
负载影响:0.2%(0————最大负载)
防爆:EXID Ⅱ CT4
响应时间:0.5s(表尊) 0.5~30s(可调)
量程:最大15000PF,最大距离100m(不同传感器最大量程不同)
HSP | 连续物位计 |
| 电源 |
A | 24VDC两线制 |
| 应用范围 |
2 | 普通介质 |
3 | 强导电介质 |
| 作用方式 |
4 | 物位方式 |
5 | 距离方式 |
| 传感器 | 见TW700传感器选型表 |
安装方式 | |
I | 整体安装 |
R | 分体安装 |
| 防爆 |
E | 有 |
Z | 无 |
六、HSP射频导纳物位计选型指南
型号 | 温度压力 | 最大长度 | 传感 器材质 | 传感 器外形 | 安装尺寸 | 应用 |
C21 | 230℃/3Mpa | 5m | 304ss(其他可选)/TFE | 直径:18mm 两级杆式 | 3/4”NPT 1”NPT(可选) | 中温中压 一般应用导电 液体、浆体、颗粒 |
C22 | 200℃/3Mpa | 20m | 304ss(其他可选)/FEP | 直径:2.7mm 两级缆式 | 3/4”NPT | 大量程 导电液体、界面 |
C23 | 120℃/3Mpa | 30m | 304ss(其他可选)/PVDF | 直径:8mm 两级缆式 | 3/4”NPT | 大量程 中等黏度导电液体及粉末 |
C24 | 200℃/常压 | 直径40mm 15m 直径8mm 30m | 304ss(其他可选)/TFE | 直径:4mm/8mm 两级缆式 | 3/4”NPT | 大量程绝缘粉末 |
C25 | 200℃/2Mpa | 5m | 304ss(其他可选)/FEP | 直径:12mm 两级杆式 | 3/4”NPT | 酸碱 强腐蚀 法兰安装 |
七、HSP射频导纳物位计安装说明:
在非金属容器、非线性应用中,还应加装辅助参考地级。
当使用软缆裸探头用来测量绝缘物料时(如煤粉仓),要求安装管座的高度一定要小于探头硬杆部分的长度,保证硬杆部分露出安装管。防止探头在仓内晃动造成对地短路。且安装管做和钢筋骨架应连接在一起。