射频导纳料位计之工作原理
射频导纳料位计原理及故障分析
发布时间：2010-08-19 浏览次数：400
吴晓梅
（中国铝业青海分公司炭素厂，青海810108 )
摘要：分析了射频导纳连续料位计的工作原理，提出利用射频导纳技术解决实际生产中料位计挂料问题．并对射频导纳杆位计常见故障提出了相应的解决方案。
关键词：射频导纳；挂抖；故障分析
Principle and Fault Analysis of RF Admittance Material Level Meter
WU Xiao-mei
(CHINALCO Qinghai Branch Carbon Plant, Qinghai 810108, China)
Abstract: The working principle of RF admittance material level meter is analyzed. The use of RF admittance technology to solve production level meter coating issue and treatment scheme of common malfunction of RF admittance material level meter are proposed.
Keywords: RF admittance; coating; fault analysis
0 引言
物位是指存储容器或工业生产设备里的液体、粉状或颗粒状固体、气体之间的分界面位置，也可以是互不相溶的两种液体间由于密度不等而形成的界面位置，由于各种物料的性质干差万别，生产中的工况差别很大，物位测量的方法也很多。目前常用的料位计有：重量负荷料位计、超声波探测料位计、液体浮子式料位计、射频导纳电容式料位计。其中电容式物位测量方法具有适用范围广（适用于各种介质，包括液体、粉状固体、液一固浆体和介质界面），测量结果与介质密度、化学成分等因素无关，测量仪表结构简单、性能可靠、价格低廉、可在各种恶劣工况条件下工作等的特点，是应用最广泛的一种测量物位的方法但是电容式物位测量方法存在挂料问题，当测量具有黏附性的导电物料时，物料会黏附在传感电极的外套绝缘罩上（挂料），形成虚假物位，产生很大的测量误差，妨碍了电容式物位仪表更广泛的应用。近年来，电容式物料测试技术又有了新的发展，国外学者利用射频导纳技术解决了电容式物位测量方法中的挂料问题，而且国外已经有了相关的产品，美国Ametek Drexelbrook 公司生产的射频导纳连续料位计已在国内得到了很广泛的运用。
1 电容式物位计的工作原理
电容式物位计是在容器中建立一个电容，一极是浸没在容器中的杆状探头，另一极为接地金属板（通常为容器壁），如图la 所示。设以空气为介质的电容为Cl ，以被测物料为介质的电容为C2，则电极间的电容为：
C=C1+C2
如果被测介质为导体，则须在探头上加一层绝缘层，如图lb 所示。设被测物料上部以绝缘层为介质的电容为C la , ，以空气为介质的电容为Clb ，被测物料
部分以绝缘层为介质的电容为C2a，则电极间的电容为：
C= C1a ·C1b/ [（C1a+ C1b）+ C2a]
经推导可得两电极间的电容C 与被测物位高度h 的关系为：
C=C0+k·h
式中，C0和k 是与介电常数、容器结构有关的常数。
当物位变化时，被测介质对探头的浸没高度h 发生变化，从而使电容C 发生变化，通过测量电容C 得到物位高度h 。
2 射频导纳料位计工作原理
传统的电容式物位传感器无法消除电极挂料对测量的影响，特别是在对粘性导电物料进行测量时，误差极其严重，大大限制了电容式物位计的使用和发展。
如图2a 中所示，在一个充满粘性导电物料的容器中，安装一个测量电极，测量电极上有绝缘层。此时，容器中存在一个物料电容，由于导电物料的截面很大，可以认为被测物料在检测电路中的电阻为零。由于此电容的两极分别为电极极芯和导电物料，由前述电容式物位计的工作原理可知，此时测量电容与物料高度成正比。然而，这种电容式物位测量原理存在一个严重的缺点，如图2b 中所示，当物位由高位h 降低到低位h 。时，探头上可能会留有粘附层（即挂料），产生虚假的物位，给测量带来误差。
在图2a 中，由于挂料的横截面积较小，挂料的等效电阻较大（挂料的等效电路如图2b 所示），挂料可以看作由许多微小的电阻和电容组成。从数学上可以证明，只要粘附层足够长，粘附层的电阻和电容具有相同的阻抗，这就是射频导纳定理。将测量电极上带有粘附层的容器的外壁接地，在测量电极和地之间加高频激励信号，在测量电极和地之间没有直流通路，因此，对电流进行测量，可得到储罐实际的料位。
3 射频导纳测量系统的实现
标准正弦信号发生电路发出1 00 kHz 的射频信号，经滤波电路将干扰成分滤掉，获得较纯净的1 00 kHz 的射频信号，电容驱动电路用于提高物位的测量范围。变压器电桥测量电路将物位信号转化为电压信号。测量的电压信号分成2 路：包含物位信息和挂料信息的测量信号；提供采样时刻的同步信号。同步信号经过处理，给出采样时刻，在该时刻对测量信号进行采样，即可获得纯净的物位信号，从而消除电极挂料的影响。检测到的物位信号经过低通滤波电路，消除一些带扰，然后送人微机系统进行A / D 转换、数据处理，并通过显示电路显示实际物位。实际物位与设定的物位上下限值进行比较，给出越限报警信号。用户可以通过键盘输人命令信号，对系统进行自校准，提高测量精确度。射频导纳测量系统框图如图3 所示。
4 射频导纳料位计常见故障分析
美国Ametek Drexelbrook 公司生产的射频导纳连续料位计工作性能稳定，测量精度高，但使用条件和应用条件等工艺参数不当，可能会造成仪表测量不准确或仪表不工作。若是仪表原因，请依次检查以下几方面的内容：
( 1 ）检查电户单元。移动传感器电源及信号电缆，外加15 一28V DC 电源，进行检查并校准系统，利用信号发生器检查系统的输出信号是否在4 一20mA 的范围内。
( 2 ）检查传感器。用模拟欧姆表测量传感器接线端之间的电阻，包括中心线与屏蔽间电阻、屏蔽与地间电阻、中心线与地间电阻。传感元件在空气中无挂料（聚集物）时，上述三电阻阻值应为无穷大，若传感元件上有挂料，则电阻阻值偏低，当挂料除去后，电阻恢复无穷大。正常时，传感器上有挂料情况下的最小电阻值为：中心线与地之间1000Ω；中心线与屏蔽之间600Ω；屏蔽与地之间3 00Ω。( 3 ）检查传输电缆。导线管中有水或导电性物体，可能会引起仪表失灵。
5 结语
详细分析了射频导纳连续料位计工作原理及测量系统工作的实现，并对射频导纳料位计常见故障进行分析，提出相应的解决方案，使射频导纳料位计更好地服务于工业生产。
参考文献
[ l］陈晓竹，陈乐．电容式物位计中挂料问题的研究[ J ] ．计量学才良
[ 2］张宝芬．自动检测技术及仪侧空制系统[M]．北京：化学工业出版社，2002
[ 3］王永红．过程检测仪表[M ]．北京：化学工业出版社，2005
[ 4］施仁，刘文江，等．自动化仪表及过程控制（第三版[M]．北京：电子工业出版社，2003
射频导纳料位计之工作原理
默认分类2010-10-10 20:24:03 阅读44 评论1 字号：大中小订阅
射频导纳料位计是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频测量导纳。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测容器中的传感器上的导纳，在直接作用模式下，
仪表的输出随物位的升高而增加。
射频导纳式物位控制器是利用高频技术，由电子线路产生一个小功率射频信号于探头上，探头作为敏感元件，将来自物位介电常数引起的信号变化反馈给电子线路于这些变化包括电容量和电导量的变化，因而电子线路处理的是容抗和阻抗的综合变化信号,采用相位检测技术将这种变化检测出来，进行处理后继电器的输出。它是在原电容测量的基础上改进为射频导纳测量技术，代表了当今物位测量的新水平。
射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的电路，这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡器驱动器和交流鉴相采样器。
对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在探头绝缘层的表面，对变送器探头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。
射频导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得仪表测量信号信噪比上升，大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性;测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。
第一个问题是物料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驱动器，使消耗的能量得到补充，因而会稳定加在探头的
振荡电压。
第二个问题是对于导电物料，探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，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。但任何物料都不完全导电的。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的阻抗和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。测得的总电容相当于C物位+C挂料，再减去与C挂料相等的电阻R，就可以获得物位真实值，从而排除挂料的影响。即C测量＝C物位＋C挂料C物位＝C测量-C挂料＝C
测量-R
这些多参量的测量，是测量的基础，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。是目前世界上顶尖的料液位测量仪表.
射频导纳料位计于阻旋式料位计之间的区别
射频导纳料位计于阻旋式料位计之间的区别 辽阳鼎盛为你解析新型料位计【射频导纳料位计】于【阻旋式料位计】的区别。 一、射频导纳料位计 1、射频导纳料位计工作原理 射频导纳料位计产品的结构分为主电极和补偿电极两部分。在主电极与补偿电极间分别施加一组RF射频信号，因而具有很好的抗粘料、挂料特性，是取代电容料位开关的新型物/液位测量产品。 由于保护电极的存在，检测电路将检测电极和保护电极的信号进行比较，从而实现克服物料粘附对物位测量的影响。 2、射频导纳料位计主要应用场合 射频导纳料位计通常又被称为射频导纳开关或者射频导纳物位计，射频导纳物位计应用广泛，几种典型场合如下：化学药品塑料薄膜；饲料/谷物橡胶药品；液体废水沙子；食品泥浆水泥；粉状体涂料/衣料煤；颗粒状固体油纸浆。 3、射频导纳料位计主要技术参数 a、电源电压：220CAC±15%50Hz；24VDC±5%； b、消耗功率：4W； c、输出信号：继电器输出双刀双掷(DP/DT)；5A(阻性)、220V AC； d、环境温度：-40～70℃； e、灵敏度设置：0.5～500pF(可调)； f、延时时间：0～30秒可调(开或关)； g、失电保护模式：低位或高位故障报警，现场可调。 h、安装形式：⑴法兰安装：按用户提供的法兰标准； 4、射频导纳料位计的特点 a、通用性强：适用于各种场合，可检测颗粒、飞灰、导电、非导电液体、粘稠物料； b、抗粘附电路：先进的抗粘附电路设计，可以消除物料的粘附而产生虚假错误信号；
c、失电保护模式：低位或高位故障报警。现场可调。 d、安装调整容易 e、不怕粘料、挂料 f、稳定性好，不受温度影响 g、延时输出可调 h、可选耐温最高可达:550℃ i、高低位失效保护功能 5、射频导纳料位计性能指标 技术参数测量精度重复性导电介质<2mm非导电介质<50mm 温度范围介质温度—200℃∽+800℃(选择相应的传感器探头) 环境温度—40℃∽+60℃储存温度—40℃∽+60℃ 响应时间0.3s或0∽20s连续可调 灵敏度优于0.3PF 温度影响每10℃±0.05PF 信号输出DPDT继电器输出，两组常开、常闭触点 触点容量：AC200V5ADC24V5A 供电电源220V AC或24VDC 功耗4W 防护等级IP66 过程连接外螺纹G3/4″、G1″ 法兰式GB-9123-2000DN50PN0.6MPa 传感器电极加长杆式最长3m,最短0.4m,材质不锈钢304+PTFE塑料、陶瓷，或约定的其它要求。
凯孚射频导纳液位计-说明书
射频导纳液（物）位计 型号：KFL626X系列
目录 1、产品概述 (1) 2、技术参数 (3) 3、探头型号 (4) 4、安装要求 (7)
射频导纳液（物）位计 1、产品概述 射频导纳液（物）位计为通用型点位控制仪表，用于限位控制和报警，适用于绝大多数应用场合。仪表广泛应用于工业和民用现场，无论室内和户外，本仪表相对其他形式仪表，对现场安装条件均无特别要求。 它由一个电子单元、一套防爆外壳和杆式或缆式传感元件(亦称传感器或探头)组成，传感器可选多种材质，可整体或分体安装。整体安装指将电子单元和传感元件配置在同一个防爆外壳上，分体安装指电子单元和传感元件分别配置在两个独立的防爆外壳上，中间用厂家特制的电缆连接。 本仪表防爆设计上符合GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求 GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d” GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”标准。 ★工作原理： 射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料(传感器粘附之物料称为挂料)性能更好、工作更可靠、测量更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成份、容性成份、感性成份综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频电流测量导纳的方法。 点位射频导纳技术与电容技术的重要区别是采用了三端技术和测量参量的多样性。电子单元中心端测量信号与同轴电缆中心线连接，然后连接到传感器中心端上。同时同轴电缆屏蔽层悬浮在一个幅度非常小又非常稳定的，但与测量信号等电位、同相位、同频率、但又没有直接电气关系即互相隔离的电平.上，其效果相当于，测量信号经过一个增益为“1”、驱动能力很强的同相放大器，输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后再连到传感器的屏蔽层.上。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。 对于传感器上的粘附物料称为挂料影响问题，采用一种新的传感器结构，五层同心结构，见图(1)传感器结构:最里层是中心探杆，中间是屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别隔离起来。与同轴电缆的情况是一样的，中心探杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感器，上挂料阻抗较小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从传感器中心到对面罐壁(地)的电流，因为屏蔽层能阻碍电流沿传感器返回流向容器壁，因而对地电流只能经传感器末端通过被测物料到对面容器壁。即UA=UB,IAB=(UA-UB) xYL=0。见图(2)测量的等效示意图。虽然屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间有电
射频导纳物位计的标定方法
淮安嘉可自动化仪表有限公司 射频导纳物位计的标定方法 射频导纳物位计使用前需要标定，为满足实际界位测量要求，根据现场条件，射频导纳物位计可以采用两种标定方法：湿标法，根据实际界位变化调整仪表的输出值进行标定的方法；干标法，利用标准电容器送电容值代替实际界位变化来调整仪表的输出值进行标定的方法。 1、湿标法 按照规定的颜色标识通过专用连接线将变送器部分的电子单元与探头可靠连接，中心线接探头的中心端，屏蔽线接探头的屏蔽层，地线接外壳，电子单元接线如图1所示。 在电子单元正面将4-20ｍＡ两线制电源信号通过电缆连接好，万用表放200ｍＡ档，表笔插入对应的测量孔中。初始状态量程细调，逆时针旋到底；量程粗调置“１”。改变电脱盐罐油水实际界位，当全部为油时（界位为零），调整零点粗调、细调，使输出电流为４ｍＡ；若输出电流总是大于４ｍＡ，则在图1中所示增加１只100pF调整电容，再进行零点调整。当水位升高，探头全部被水覆盖时，调整仪表的量程粗调、细调，使输出电流为20ｍＡ，则调整结束。 由于电脱盐罐正常生产过程中界位不允许大幅度波动，这时可选一个工艺允许达到的最低界位值，通过式（1）计算输出电流Ｉ输出。式中：Ｌ实际——当前实际油水界位；Ｌ量程——探头量程。
淮安嘉可自动化仪表有限公司 通过零点粗调、细调使之与计算值相同；调整油水界位使水位升高，一般达到满量程30％即可满足调整需要，此时通过式（1）计算出的电流值，通过量程粗调、细调达到该值，即调整结束。调整时的注意事项如下： （1）调整时，必须先调整零点，再调整量程。 （2）调整结束时，还须通过工艺放样口确认仪表标定情况，确保仪表投用可靠。 （3）乳化层的存在也会干扰界位测量，乳化层介于油水之间，与水的密度差更小，所以乳化层的厚度要引起重视，避免界位假指示。 2、干标法 在某些情况下，采用充满和放空电脱盐内介质的方法不能满足调整需要。这时，可采用１台标准仪器：用调节范围在0~99999pF的可调电容箱代替探头模拟实际界位变化对仪表电子单元进行再标定。 记录原始标定数据，断开探头连接线，将电容箱及万用表接到电子单元上，调节电容箱使万用表显示最小值（4ｍＡ），记录此时电容箱上电容值；再调节电容箱使万用表显示最大值（20ｍＡ），同样记录此时电容箱上电容值；最后，断开电容箱及万用表，重新连接探头。当仪表需要重新标定时，可按照上述记录的电容数据标定电子单元。
射频导纳物位开关原理
射频导纳物位计原理 FB8051系列为通用型连续物位仪表，适用于大多数场合。仪表由一电路单元和杆式或缆式传感元件组成，传感器可选多种材质，可整体或分体式安装。用于连续测量。 ★工作原理 射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频测量导纳。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测容器中的传感器上的导纳，在直接作用模式下，仪表的输出随物位的升高而增加。射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的电路，这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡器驱动器和交流鉴相采样器。对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在探头绝缘层的表面，对变送器探头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。射频导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得仪表测量信号信噪比上升，大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性;测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。 第一个问题是物料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驱动器，使消耗的能量得到补充，因而会稳定加在探头的振荡电压。 第二个问题是对于导电物料，探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，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。但任何物料都不完全导电的。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和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。测得的总电容相当于C物位+C挂料，再减去与C挂料相等的电阻R，就可以获得物位真实值，从而排除挂料的影响。 即C测量＝C物位＋C挂料 C物位＝C测量-C挂料＝C测量-R 这些多参量的测量，是测量的基础，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。FB8010系列为通用型点位控制仪表，适用于大多数场合。仪表由一电路单元和杆式或缆式传感元件组成，传感器可选多种材质，可整体或分体式安装。用于限位控制和报警。 概述 1.1仪表简介 TV502系列射频导纳物位开关由传感探杆、电子测控单元和防护外壳组成，是根据射频导纳测量原理制造的点位式物位开关。当物位达到预先设置的位置时，传感探杆产生信号，经电子测控单元处理后的输出信号可提供继电器输出，其标准的双刀双掷继电器接点可控制警铃、电磁阀或其它低功率设备动作，实现对液体、固体物位的报警和控制。 该产品为机电一体化产品，用于存放液体或固体颗粒的罐、槽、筒仓或料斗的料位控制及报警。即使在极端恶劣的现场条件下，也能可靠工作，而不受挂料、压力、材料密度、湿度甚至物料化学特性变化的影响。本产品以其耐恶劣使用环境及高可靠等特点被成功应用
雷达物位计工作原理
雷达物位计工作原理 美国AMETEK DE公司生产的非接触式雷达物位计，采用世界先进的FMCW （调频连续波）技术，对比较复杂的场合能进行比较准确地物位测量。 FMCW：调频连续波 FMCW雷达技术采用高频扫描信号，通常频率为8.5到9.9GHz。雷达信号从天线的一端发射，经时间t后被接收器接收。通过付氏变换分析将发射和接收的频率差△f转换为所测介质的物位。 FMCW雷达系统一般利用线性调频信号，发射频率随一定的时间（扫描频率）线性增加。由于微波发射频率是随着信号传播的时间而变化的，所以与反射体距离成比例的低频信号的频率f是从前发射频率和接收频率之间的差异获取的。这样介质的液位可以由储罐的高度和距离计算出来。 频率扫描线性度 FMCW雷达系统的精度取决于频率扫描的线性度和重复性，线性校正是通过对振荡器的参考测量来实现的。 非线性可校正到98%。 FMCW优势 与脉冲雷达技术相比，FMCW雷达技术具有以下优点： ?较高波段，较宽范围的微波信号，从而反射强度高，不受测量环境干扰； ?较高的发射频率，较小的反射角，较小的干扰反射； ?对于同样的应用场合，较小直径的天线就可满足测量要求。 容器底部跟踪 如果容器中的介质（大多数石油化工产品）对微波的反射性较差，则微波穿过介质传播。微波传播至容器底部然后返回，这样介质对波变成“透明”。由于微波在介质中的传播速度比在大气中的传播速度小，容器底部似乎下移动了。对这种应用场合，“容器底部跟踪”方法就能适用，其物位计能自动分析和评价这种移位。
射频导纳液位计工作原理 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、适用性更广得了为控制技术，射频导纳中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高频无线电波测量导纳。 1、电容式物位测量原理 实验室中，平行板电容器是一个理想型的电容器，其电容量为：C=ε╳S/D,其中ε为两电容极板间介质的介质常数，S为两极板间面积，D为两极板间距离。对于一个料仓，安装一个测量系统，形成一个同轴电容器。仓内存在一个电容 C= ε 0╳S╳H0/D+ε╳S╳ (H-H )，其中ε 为两极间空气的介电常数， ε0=1.0006,近似=1；ε为两电极间介质的介电常数，S为两极板间等效面积，D 为两极板间距离，Ho为空气段探头长度，H为探头长度。对于一个固定的料仓来说，物料的ε是固定的，S、D也是固定的，所以，推导上式可知，测量电容与物料的高度成正比。图2是测量原理框图。 利用检测桥路上的可调电容可以平衡掉初始电容，包括安装电容和线缆电容等，只剩下探头物料电容，该电容信号放大后，输出一个与料位成正比的信号。这种电容式原理存在一个严重弱点：即物位升高淹没探头后又落下去时，探头可能会留有附着物即挂料。这会导致被测电容加大，如果是导电液体情况会更严重，产生很大的误差。另一个缺点是探头到电路单元之间的连接电缆，在这相当于一个较大的电容，而且随温度变化。这个变化的电缆电容与物位电容叠加在一起会引起很大的误差，尤其在物料介电常数较低的场合，信号较小，这些误差将是很严重的。而射频导纳技术就能克服上述缺点。 2、点位射频导纳原理 点位射频导纳技术与电容几乎的重要区别是采用了三端技术，如图3。在电路单元测量信号上引出一根线，经同相放大器放大，其输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后又连到滩头的屏蔽层相连（Cote-shield元件）。该放大器是一个同相放大器，其增益为“1”，输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。对于探头上的挂料问题采用一种新的探头结构，五层同心结构：最里层是中心测杆，中间是Cote-shield屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别给起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电缆的情况时一样的，中心测杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感元件上挂料阻抗很小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从探头中心到主要是到对面罐壁（地）的电流，因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁，因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。即 U A =U B I AB =(U A -U B )/R=0由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间虽有电流通 过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量段保护起来，中心测杆与地之间形成被测电流。 3、连续射频导纳原理
射频导纳液位计的原理与特点
射频导纳液位计的原理与特点 WT-LWY物位控制器为通用型物位计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。 1.射频导纳物位计的测量原理 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,从而排除挂料的影响。 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。 2.射频导纳物位计的特点 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
各种料位计的各种原理及优缺点
一、简介 料位计，是用来测量料仓/容罐/仓储等料位的计量仪表，并将料位信号（开关量或连续量）转换为电信号（模拟信号或数字信号）传送到PLC/DCS上，辅助自动化系统控制卸料、加料或停止进料，保持料仓内料位高度。 料位计又称为料位仪表，料位传感器，料位仪，料位变送器、物位计、物位仪表等。 料位计可测量各种状态的物料，如液态、浆液状、灰状、粉状、颗粒状、块状等的物料料位，广泛应用于各个行业。 料位计的分类 随着工业自动化水平的提高，以及在工厂的实践经验中，料位计种类繁多，根据不同的分类方式，有如下种类， 1）根据被测对象分为： 液位计（测量液体） 界面仪（测量液液、固液分界面） 物位计（测量固体物料） 2）根据测量目的分为： 开关量测量（即高低料位报警） 连续量测量（实时料位监测） 3）根据测量方式及原理分为： 接触式：阻旋式、音叉式、电容式、重锤式、射频导纳式、导波雷达式
非接触式：电磁式、超声波式（三维成像）、雷达式、核子式、中子式、射线式、称重式、无源核子、辐射式、激光式 二、各种料位计的各种原理及优缺点 1、阻旋式料位开关 测量原理：高料位时，通过电机驱动传动杆末端的桨叶旋转，当物料覆盖并阻止桨叶旋转时，输出触点（干接点）报警信号，同时切断电机电源；低料位时，桨叶由被覆盖状态到释放，弹簧将电机拉回工作位置，输出相反的触点（干接点）报警信号。 适用工况：适用于各种固体物料测量；温度<=800℃，压力<=10bar，拽引力<=2.8t，灵敏度达20g/l，可要求FDA食品级认证，EHEDG卫生级认证，ATEX、FM/CSA、IEC-Ex、GOST粉尘及气体防爆认证；
射频导纳液位计
SRP系列 射频导纳液位计 安装调试说明书 金湖欧旺科技有限公司
第一章概述 1.1 简介 本说明书适用于通用射频导纳连续物位仪表，产品适用于大多数应用场合的连续测量。仪表广泛用于工业和民用现场，无论室内和户外，本仪表相对其他形式仪表，对现场安装条件均无特别要求。仪表由一个电路单元，一套防爆外壳和杆式或缆式传感器组成，传感器可选多种材质，可整体或分体式安装。 1.2 原理 射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料性能更好，工作更可靠，测量更准确，适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻抗成份，容性成份，感性成份综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频电流测量导纳的方法。高频正铉振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测量容器中的传感器上的导纳，在直接作用模式下，仪表的输出随物位的升高而增加。 射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性，三端驱动屏蔽技术和增加的两个重要电路，这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡驱动器和交流鉴相采样器。 对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在传感器绝缘层的表面，对仪表传感器来说仅表现为一个电容和电阻组成的复阻抗，从而引起两个问题。 第一个问题是物料本身对传感器相当于一个电容，它不消耗变送器的能量，（纯电容不耗能），但挂料对传感器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驱动器，使消耗的能量得到补充因而会稳定加在传感器的振荡电压。 第二个问题是对于导电物料，传感器绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，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。 但任何物料都不是完全导电的。从电学角度来看，挂料层相当于一个电阻，传感器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和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。测量的总电容相当于C + C 在减去与C 相等的电阻R，就可以获得物位真实值，从而排除挂料的影响。 即C测量=C物位+C挂料 C物位=C测量-C挂料 =C测量-R
射频导纳开关说明书
射频导纳开关说明书 一、概述 MIK-JH系列射频导纳物位控制器是我公司科研人员在总结国内外大量物位仪表的基础上开发成功的，其技术性、测量可靠性，已在大量应用中得到了充分体现。广泛适用于各类料仓、容器、管道的料空料满测量，上、下限自动报警或检测。报警时可输出继电器开关信号，经中间继电器或直接与启动设备连锁，可实现上料、下料的自动控制。 二、产品特点 1. 安装调试简易：全密封一体化安装结构，全部采用数字集成电路，无任何机械可动部件。一经安装校零无需多次调试。 2. 低温漂：采用数字电器，与现有产品比较，大幅降低环境温度、湿度对仪表进行的影响，换季无需调零。先进的电路设计能避免物料粘附在探头所产生的虚假信号，又能抗各种波动所造成的影响。 3. 现场适应性强：可在高温、高压、大粉尘、高粘度的场合中对固体及液体物料进行检测。 4.一次性校零：由于采用数字电路，使用户可以在空仓的状态下一次完成校零。 三、适用领域 a)电力工业：输煤系统、除灰系统（灰斗、仓泵、灰库） b)建筑工业：水泥厂 c)食品工业：面粉罐、包装料斗 d)制药工业：原料贮仓、配料混合罐 e)造纸工业：木屑仓、液罐四、工作原理 由电子线路产生一个高频信号，送至测量电极与保护电极，当物料 位置改变时，就把这一变化反馈给电子线路，而电子线路通过容抗和阻 抗的综合变化信号与基准信号作比较，当两信号相差达到一定大小时， 就改变继电器的输出状态，从而指示物位变化。 五、技术参数 a)控制部分 1. 电源：220V AC±10%，50/60HZ；24V DC±10%； 2. 触点容量： 250V AC 5A； 3. 功耗：最大2.5W；灵敏度：≤0.3PF； 4. 输出继电器：单刀双掷； 5. 环境温度：-40～65℃；温度影响：0.3PF/30℃； 6. 校准：按键校零灵敏度设置：设置范围为1-9档； 7. 开关延时设置：延时值范围为0-59秒； 8.报警形式：可选上限或下限； 9：外壳防护标准：符合NEMAI-5.4X和12＆13（IP65）的防护标准。 b）探头部分 1. 外形尺寸：见仪表尺寸图。 2. 安装接口：1"NPT 3/4"NPT 3. 探头材质：不锈钢探头耐压：2.5MPa 六、安装方法 为确保仪表正常可靠工作，NL-2000探头和控制器必须严格按有关 图纸和实际需要正确安装。用户拆装物位控制器时，严禁施力于壳体旋 转探头，应使用扳手拧动。 a)常用安装方法 1.水平安装时，探头保护套长度G必须伸入以容器壁内，并水平向 下倾斜5°左右 2.垂直安装时，距仓壁应大于200mm，探头总长S必须大于或等于控 制点位置。 3.高低料位探头之间的距离应大于500mm。 4.室外安装使用时，应加保护罩。 5.确保仪表外壳可靠接地，建议采用独立的接地线。 6.注意上方的安装空间。 b)探头安装技术要求 安装时一般可根据用户图纸工艺要求及实际工况确定，但应遵循以 下原则： 1.安装在易于检修或维护的位置且连接线路最短、接线最方便。 2.探头最前端与对面仓壁距离小于300mm； 3.避开阳光直射及雨淋依； 4.上下料位间距应大于1000mm; 5.与灰斗支撑件距离应大于300mm; 6.探头深入灰斗内壁长度不小于450mm,电气盒引线孔向下； 7.单独将安装管水平面向上成15°倾斜（10°-15°均可）与灰斗壁 焊牢，并保证气密性。（焊接时，探头与安装管必须分离以免焊接时产 生高温熔化探头导线。） 8.避开强磁场，以免干扰，损坏。 9.避开落料孔，以免物料直接冲刷探头，产生误报警。 七、检验及正常工作状态 a)检验 NL2000系列产品均带有现场指示功能。检验时, 1.拧下物位控制器封盖，横放在桌上、探头悬出桌外。 2.正确接上电源，可见数码管显示000. 3.用手握住探头，3秒后继电器吸合，红灯亮；放开手，3秒后继电 器释放，红灯灭。如工作模式设置为A01时，则相反。 4.物位开关功能正常，可到现场安装。 b)正常工作状态 NL2000系统在未报警时的工作状态为：红色报警指示灯灭。 NL2000系统在已报警时的工作状态为：红色报警指示灯亮。 九、电子单元平面图 1.数码管显示 2.确认键 3.下翻键（兼菜单键） 4.上翻键 5.继电器动作指示灯 6.接线端子 7.接地线 电气连接技术要求： 1）电气连接和现场布线应符合国家标准。 2）仪表电源和继电器输出信号必须严格按端子接线图接线。 3）必须保证整体仪表的接地良好，建议采用独立接地线。 4）仪表工作电源必须根据仪表标牌选用正确电源，错误供电将损坏仪 表。 5）接线盒的出线口必须朝下，接线盒的配线完成后必须将盒盖及电缆 固定头锁紧，以防止下雨时雨水出线口渗入接线盒内，破坏内部结构及 线路，此项检查非常重要，一定要切实执行，否则将会影响仪表正常工 作。
射频导纳料位计
射频导纳料位计功能特点： MEC射频导纳料位计系列是一种测量液体、固体、界面和泡沫的极好的物位变送器。在极端工艺条件下工作，其温度从-200～400℃和压力真空(FV)到525bar，性能优异，适用范围广。 MEC射频导纳料位计系列采用射频导纳技术，对被测介质的电容、电阻、电感进行连续检测，并通过智能电路将其转换为物位信号，由于其同时检测多个物理量且这些物理量之间存在相互联系，故其中某个物理量的单独变化不会对物位信号造成干扰，能有效避免飞料、挂料、沾料、受潮等造成的影响；其特有效屏蔽技术确保测量不受介质蒸气，产品沉淀，尘埃和冷凝的影响而获得极高精度的测量。独特的机械探头设计，与高性能变送器的匹配，性能价格比高，可选择多种电极，防腐、防导电等。 射频导纳料位计技术参数： 应用： 1）水及污水处理——泵站、吸水井、各类水池、加药罐等 2）造纸——纸浆、淀粉浆等 3）冶金——料仓、矿浆、水及污水、化学制剂 4）电力——煤粉、飞灰料位、灰浆、水及污水、酸碱溶液罐等 5）化工——橡胶、沥青、化学制剂、水及污水等 6）拌和机械——矿粉、水泥、粉煤灰、热骨料、沥青混凝土混合料 射频导纳料位计应用： ★水及污水处理—泵站、吸水井、各类水池、加药罐等造纸：纸浆、淀粉浆等 ★造纸—纸浆、淀粉浆等 ★冶金—料仓、矿浆、水及污水、化学制剂 ★电力—煤粉、飞灰料位、灰浆、水及污水、酸碱溶液罐等 ★化工—橡胶、沥青、化学制剂、水及污水等 ★拌和机械—矿粉、水泥、粉煤灰、热骨料、沥青混凝土混合料
射频导纳料位计型号： MEC20B:数字型 MEC20C:分体型 射频导纳连续物位计常见故障及处理方法： 1）输出值一直过高：检查物位高于电极时，电极与地之间的电阻，低于100K Ω表明探头绝缘有误或采用裸探头时物料有导电性，此时需要换绝缘探头（向厂方咨询） 2）空仓时输出过高：覆盖物（挂料）误差的特点是，当物料低于探头底端部时，输出仍大于2％时，要确定覆盖问题，则要清除探头上的附着物并重新检查是否工作正常，若清除后读数小于1％正常 3）检查连续电缆出现的问题主要是短路和断路，把连接电缆从仪表上拆下来，用其一端短路或断开，测量另一端，可以检查出来。
射频导纳料位开关怎么样安装比较好
射频导纳料位开关怎么样安装比较好 射频导纳料位开关怎么样安装比较好？成都永浩机电做了以下总结，供大家参考： 上面图片的的射频导纳料位开关是一体式和分体式的，可以用于各种工况下不同的安装位置，分体的可以安装在有振动的设备上测量，这样可以大大的增加料位开关的寿命。一体的可以应用在设备无振动的工况上。 1
2.3 安装要求 注意：应注意仪表护线管积水可能会危及仪表电子单元。 2.3.1仪表接地 导电罐体仪表接地： 绝缘罐体仪表接地： 2.3.2探头的安装 1、当罐中有强烈搅拌时，应该把探头固定并让探头远离搅拌器以保证安全。 2、长度大于3m的缆式探头，必须用地锚固定，防止偏离测量位置。 2
3、安装仪表的硬杆探头时，一定要考虑安装空间。缆式探头安装后要拉直，避免对地短路。 4、安装必须非常仔细，不要损伤探头的绝缘层。探头及其屏蔽层不可与安装接口或容器壁接触，并避免探 头使用过程中与安装接口、容器壁、物料等的机械磨损。 5、探头不能安装于进料嘴（或槽）等物料直接流经的地方。若无法做到这一点，则要在探头与填充嘴（或 槽）间加装隔板。 当用于较低位探测时，必须注意探头承受的拉力和仓顶的承载压力。密度大、粉状或块状且易形成粘附的物料，会产生很大的拉力，而且在锥形出料口附近的拉力远远大于仓壁处的拉力。所以探头最下端不能进入锥形出料口的锥形范围内。顶端垂直安装的仪表，用于较低位探测时，只能探测密度小、易流动，不易粘附的物料。应用于密度大、粉状或块状物料的低位探测时，推荐使用侧装方式。 3
官方网址https://www.360docs.net/doc/ef13517948.html, 4 杆式探头安装 以HS10标准探头测量固体粉末或颗粒物料为例。 说明： 1) 根据物料实际能到达的高度安装仪表，使仪表探头的作用段完全落在物料变化的范围内。 见图中1)，可以正常工作；对低位报警的仪表，探头的非作用段，应完全伸出粘附在仓底的物料。见图中4)。 2) 为防止限位开关之间的相互干扰，探头之间的间距应不小于200mm 。见图中1)和2)。 3) 由于 HS10标准探头的非作用段长度为 180mm ，所以螺纹安装管长度与仓壁厚度之和应 小于180mm 。见图中2)。 4) 探头应略微向下倾斜以确保物料可以畅通下滑。当用于较低位探测时，安装防护罩可避 免探头因下滑物料的冲击产生损坏或机械变形。并且注意防护罩长度应大于探头插入罐体的长度，探头作用段与防护罩的最小距离应大于200mm 。见图中3)。
射频导纳连续物位计安装与调试
FRFI射频导纳连续物位计安装使用说明书
目录 ◆产品简介 (1) ◆工作原理 (1) ◆典型应用 (1) 一、拆箱 (2) 二、查看说明书 (2) 三、技术参数 (2) 四、安装说明 (3) 五、接线 (5) 六、标定 (6) 七、故障处理 (10)
◆产品简介： 本说明书适用于射频导纳连续物位计仪表，产品用于物位的连续测量，适用于绝大多数工业和民用现场。图1 为物位计外形示意图（IL为有效长度）。 图1 ◆工作原理： 射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料性能更好、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成份、容性成份、感性成份综合而成，而“射频”即高频无线电波，所以射频导纳技术可以理解为用高频电流测量导纳。 ◆典型应用： 泵站、吸水井、各类水池、加药罐、纸浆、淀粉浆、料仓、矿浆、水及污水、化学制剂、煤粉、飞灰料位、酸碱溶液罐、橡胶、沥青等。
一、拆箱 小心的打开包装箱并除去包装箱内的填充物，仔细核对装箱单上的每项条款，包括仪表型号、安装附件、说明书、合格证等。若发现有缺货，与装箱单不符或破损现象，请立即与我公司联系。 二．查看说明书 该说明书包括仪表的技术参数、安装及调试规范，请仔细阅读说明书中的每一项内容，如对说明书中的内容有不明白的地方，可以打电话或传真的方式与我公司联系。 射频导纳物位计包括1个传感元件，1个电子单元及1套防爆壳体，分体型还包括1根连接传感元件与电子单元的信号电缆。 三、技术参数 ◆a）电源：15～35VDC ◆ b）输出： 4～20mA （两线制） ◆ c）精度：±1％ ◆ d）环境温度：-40℃～65℃ ◆ e）介质温度：-40℃～230℃（视不同传感器型号而定） ◆ f）电器接口： M20*1.5 ◆ g）输出方式：物位方式 ◆ h）响应时间： 0.2秒（标准） 0.5-30秒（可调） ◆ i）最大负载： 24VDC 350?
UDC-2000-1B射频导纳料位计中文说明书
一、概述 UDC-2000系列射频导纳物位控制器是我公司科研人员在总结国内外大量物位仪表的基础上开发成功的，其技术先进性、测量可靠性和稳定性，已在大量应用中得到了充分体现。广泛适用于各类料仓、容器、管道的料空料满测量，上、下限自动报警或检测。报警时可输出继电器开关信号，经中间继电器或直接与启动设备连锁，可实现上料、下料的自动控制。 二、产品特点 1．免于维护 全密封一体化安装结构，全部采用数字集成电路，无任何机械可动部件。一经安装校零,无需维护。 2．低温漂 采用数字电路，与现有产品比较，消除了环境温度、湿度对仪表运行的影响，换季无需调零。先进的电路设计能避免物料粘附在探头上所产生的虚假信号，又能抗各种波动所造成的影响。 3．现场适应性强 可在高温、高压、大粉尘、高粘度的场合中对固体及液体物料进行检测。 4．一次性校零 由于采用数字电路，使用户可以在空仓的状态下一次完成校零。 三、适用领域 a）电力工业：输煤系统、除灰系统（灰斗、仓泵、灰库） b）建筑工业：水泥厂 c）食品工业：面粉罐、包装料斗 d）制药工业：原料贮仓、配料混合罐 e）造纸工业：木屑仓、液罐 四、工作原理 由电子线路产生一个高频信号，送至测量电极与保护电极，当物料位置改变时，就把这一变化反馈给电子线路，而电子线路通过容抗和阻抗的综合变化信号与基准信号作比较，当两信号相差达到一定大小时，就改变继电器的输出状态，从而指示物位变化。 五、主要技术指标 a)控制部分 电源：220V AC±10％，50/60HZ；24V DC±10％ 功耗：最大2.5W 输出继电器：单刀双掷、双刀双掷触点容量：250V AC 5A
射频导纳物位计检修
11 射频导纳物位计 11.1概述 射频导纳物位计基本测量原理与电容式液位计相同，由于电容电极在粘稠介质中使 用容易结垢挂料，在使用一段时间后就出现一个附加的电容C C0和电阻R C0，它们是 由许多C C01～C C0n和R C01～R C0n组成，使振荡器输出到探头电压降低，导致测量 回路误差；同时C C0的存在，直接产生测量误差。射频导纳物位计就是在电容式液位 计基础上对此缺陷进行补偿，克服挂料所引起的测量误差，而重新得名的。其挂料附 加电容和电阻的等效回路见图2—4—8。 采用射频导纳技术，不仅只是射频电容物位计单一的容抗测量，而且还同时测量阻抗，模块的防挂料电路将容抗信息和阻抗信息综合在一起，能可靠地消除传感器和容 器壁上挂料或结垢影响。它采用全电子设计，无拆卸或磨损的的可动部件，因此测量 范围大、精度高、安装简单方便、免维护、使用寿命长。它采用多种裸露和绝缘材料 型式的探头，几乎用于所有场合物位的粘稠、粘污介质、颗粒状介质、混合介质测量，特别适用于强酸、碱等腐蚀性强介质的测量。 本节规程以UDE系列液位计为例说明，其他同类仪表可参照执行。 11.2 主要技术指标 11.2.1测量范围：0.05～50m。 11.2.2工作压力等级(MPa)：1.6，2.5，4.0，6.3，16.0，32.0。 11.2.3工作温度：普通型- 80～120℃；高温型120—230℃。 11.2.4精确度：±0．5％。 11.2.5输入电压：额定电压24VDC。 最低输入电压：12V DC。 最高输入电压：36V DC。
11.2.6输出信号：4～20mA DC二线制。 11.2.7负载电阻：额定负载电阻250?；最大负载电阻600 ? (24 V DC时)。 11.2.8环境温度：- 40～75℃。 11.2.9相对湿度：≤85％。 11.2.10防爆标志：防爆型dⅡBT2～T5；本安型ibⅡBT2～T6。 本安型敷设电缆的电感、电容量不超过4.2mH、0.13μF。 11.3检查校验 11.3.1检查 该仪表的连接方式主要有：法兰连接和螺纹连接，使用前，检查与设备连接是否紧固。 11.3.2 在初始状态下(容器内没有物料介质的情况下)，调整电桥电路调谐电容器的大小，平衡掉初始电容C0(分布电容)，使变送器的输出为4mA。 11.3.3 升高容器内物料高度，测量实际物料高度，调节量程，使仪表输出与实际高 度相符。 11.3.4按照本节5.3.2和5.3.3步骤重复调整直到符合要求为止。 11.4 使用和维护 11.4.1安装 用于测量液位时，探头应垂直于液面；用于液位高低限报警时，探头应平行于液面；如果介质的介电常数随操作条件和环境的变化太大，不宜使用。 11.4.2 日常维护工作。 11.4.2.1检查仪表接线是否良好，有无腐蚀、进水等情况。 11.4.2.2检查仪表电源是否正常。 11.5检修 11.5.1 检查探头是否完好，有无变形、腐蚀或其他受损情况；清除探头的附着物。 11.5.2检查信号线绝缘是否良好，电感、电容量是否达到要求，如果达不到要求要 更换。
射频导纳料位计工作原理
射频导纳物位计是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频测量导纳。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测容器中的传感器上的导纳，在直接作用模式下，仪表的输出随物位的升高而增加。 射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的电路，这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡器驱动器和交流鉴相采样器。 对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在探头绝缘层的表面，对变送器探头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。 射频导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得仪表测量信号信噪比上升，大幅
度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性;测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。 第一个问题是物料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驱动器，使消耗的能量得到补充，因而会稳定加在探头的振荡电压。 第二个问题是对于导电物料，探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，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。但任何物料都不完全导电的。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的阻抗和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。测得的总电容相当于C物位+C挂料，再减去与C挂料相等的电阻R，就可以获得物位真实值，从而排除挂料的影响。即C测量＝C物位＋C挂料C物位＝C测量-C挂料＝C测量-R
多参数界面仪和射频导纳对比
射频导纳测量沉降罐 一、射频导纳原理 射频导纳物位技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成份、容性成份、感性成份综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频电流测量导纳的方法。 射频导纳液位计是以设备为一极，以仪表检测杆为一极，被测介质液面的的变化引起导纳（或电容）量发生变化。射频导纳液位计只不过是比电容液位计多了减少测量误差的一些补偿电路。 二、射频导纳液位计测量沉降罐的情况 沉降罐一般会存在三种介质层，水层、油水混合层、油层；纯石油的介电常数为2～4，纯水的介电常数为80；用射频导纳液位计测量沉降罐的水位，则是认为油水混合层、油层的介电常数较小，将其当作水来计算高度，误差不大，可忽略油水混合层、油层；实际情况中，当油水混合层和油层不大时，计算水位高度误差不大；但油水混合层大时，其介电常数大时可达到70，所以并不能忽略，而这时仍将油水混合层作为水来计算，则计算的水位高度与实际水位相差大。 HDW系列多参数油水界面仪测量沉降罐 一、测量原理 （1）传感器部分 传感器顺序串接但相互独立的分极，各自独立与罐壁形成测量单元，各单元测得的数据既相互独立又相互关联。独立：因为每一分极与其它分极均绝缘，其它分极对该分极测量值无影响；关联：被测介质整体分布是有确定的规律的，各个分极的测量值之间具有相关性，各分极的测量数据在数据处理过程中，可以相互参考比较。同一分极在不同介质环境下测量阻抗值是不同的，根据分极阻抗测量值可以判定介质特性，测量介质的物位与介质含量（见图1）。
图1 传感器应用示意图 对于多相介质： 在系统开始运行后，将首先顺次扫描各分极，根据全部分极的各自的信号，判断介质特性、清楚界面所在的分极及混合层所在范围。 1、存在清楚界面的情况 对于存在清楚界面（见图2），介质界面处于一个分极上，该分极的阻抗值是由同一分极界面上下两侧的两种介质高度和各自的阻抗特性决定的。由于所有分极的结构和尺寸都是确定的，两种介质的阻抗特性可由相邻的分极确定。反之，根据测得的该分极阻抗信号和两种介质的阻抗特性，应用系统软件可计算出界面在该分极上的位置。 确定界面位置，首先确定界面所在的分极序号，再确定界面在该分极上的具体位置。对于形成分界面的两种介质，同规格分极的测量阻抗分别为：Za(i),Zb(i),i=1,2,3,…n,其中n为分极序号，a、b分别代表两种介质。依次扫描各分极，得到分极阻抗数值Z（i）。 为便于计算，我们取阻抗的倒数Y（i）=1/Z（i）。 所以在数据采集处理过程中 ,将Y（i）分别与Ya(i),Yb(i)比较。存在三种情况： Y（i）=Ya(i) Ya（i）≤Y（i）≤Yb(i) Y（i）=Ya(i) 根据插值公式（或查表）得到 ξ=（Y（i）- Ya(i)）/（Yb(i) - Y（i））（1） Hξ=（k - 1+ξ）×(P+H) （2） 其中：k为分极序号,P为分极间距,H为分极长度，ξ为归一化坐标值。Hξ即为界面在所处分极