射頻導(dǎo)納液位計(jì)是一種從電容式液位計(jì)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)，是電容式液位技術(shù)的升級。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量導(dǎo)納。［ １ ］ 射頻導(dǎo)納液位計(jì)工作時(shí)，儀表的傳感器與灌壁及被測介質(zhì)形成導(dǎo)納值，液位變化時(shí)，導(dǎo)納值相應(yīng)變化，電路單元將測量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成液位信號輸出，實(shí)現(xiàn)液位測量。

 

１　701 射頻導(dǎo)納液位計(jì)組成

射頻導(dǎo)納液位計(jì)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(yùn)算處理后轉(zhuǎn)換為工程量顯示出來，從而實(shí)現(xiàn)了物位的連續(xù)測量。美國ａｍｅｔｅｋ　ｄｅ射頻導(dǎo)納液位計(jì)ｔｒｕｅ�。欤澹觯澹�701 － ８ｘｔｒｕｅ�。欤澹觯澹� 為智能型兩線制連續(xù)液位控制儀表，其探頭由兩部分組成，其中一部分用來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(shù)，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(dǎo)納液位計(jì)由４～２０ｍＡ 輸出的電子單元及７００傳感元件構(gòu)成，電子單元實(shí)際是一個(gè)導(dǎo)納—電流轉(zhuǎn)換器，物位的變化引起導(dǎo)納的變化而導(dǎo)致電流的變化，它可以被稱為兩線制變送器，導(dǎo)納是由電容及電阻組合而成的信號。傳感元件也俗稱“探頭”，分為兩種：浸入型和接近型。其中浸入型又稱為插入式，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(dǎo)電或非導(dǎo)電物料的測量。非絕緣型或稱“裸”型是由一棵裸露的金屬探頭測量，此種探頭常用于非導(dǎo)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，用于類似水類導(dǎo)電液體。

７００ — ２ — ２４ ———剛性探頭，用于低粘度導(dǎo)電液體。

７００ — ５ — １８ ———柔性探頭，用于液位比較高的導(dǎo)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(jì)的安裝

射頻導(dǎo)納液位計(jì)適用于大多數(shù)應(yīng)用場合的連續(xù)測量，在室內(nèi)或戶外安裝時(shí)，要盡可能安裝在院秒振動腐蝕性空氣及可造成機(jī)械損壞的場合。為便于調(diào)試，儀表應(yīng)安裝在有操作平臺或類似平臺的地方。環(huán)境溫度應(yīng)在 － ４０～７５℃之間。儀表安裝區(qū)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(nèi)部。對于大量程的或有攪拌的場合，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孔位置所決定，但不可將其安裝在進(jìn)料流中，當(dāng)容器內(nèi)部無適當(dāng)位置時(shí)，可考慮使用外側(cè)臂或量筒安裝。傳感器側(cè)壁安裝時(shí)，保護(hù)電極應(yīng)進(jìn)入容器內(nèi)穿過側(cè)壁掛料，所以選型時(shí)請注意保護(hù)電極長度。

 

按隔爆要求安裝時(shí)，每一與防爆外殼相連的接線必須配有已認(rèn)證過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(rèn)證過的安全柵。［ ２ ］ 電源地線要接在標(biāo)準(zhǔn)的儀表地，不能接在動力地上�，F(xiàn)場電源電纜tuijian采用屏蔽電纜，不可長距離無屏蔽與交流電源電纜并行，電纜經(jīng)過區(qū)域要求有避雷裝置，以防雷擊。

 

3、701液位計(jì)應(yīng)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(dǎo)納式液位計(jì)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(jié)果還是比較準(zhǔn)確的。

如圖１所示，對于裝滿導(dǎo)電液體的容器的液位測量，由于液體的導(dǎo)電性，所以液位計(jì)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路，若覆蓋物足夠長，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(diào)器電路進(jìn)行測量。解調(diào)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(dǎo)納液位計(jì)維護(hù)常見問題

自從使用該型號儀表已來，總結(jié)出現(xiàn)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(dǎo)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(biāo)定之后仍不穩(wěn)。對于該情況，是因變送器與探頭之間使用的導(dǎo)線不對，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。對于該情況，一般由于在進(jìn)行兩點(diǎn)標(biāo)定（ ＨＩ及 ＬＯ ）時(shí)間隔太小而造成的，再進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，間隔要大于量程的１０％ 。

 

５　701 導(dǎo)納液位計(jì)的標(biāo)定

701系列儀表的標(biāo)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(biāo)定，目前采用ＰＣ軟件及２７５型手操器進(jìn)行標(biāo)定。本廠以ＰＣ軟件進(jìn)行組態(tài)。

（１）將４０１— ７００ — ２０軟件包的１．４Ｍｂ軟盤裝入電腦。

（２ ）用 ＨＡＲＴ６０調(diào)制解調(diào)器與儀表和計(jì)算機(jī)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(nèi)容：

 

ａ位號設(shè)定 Ｔａｇ — ＩＤ ； ｂ物位組態(tài)： ｂ １ 單位組態(tài)（ｆｅｅｔ ， ｉｎｃｈ ， ｍｅｅｔ．． ）， ｂ ２ Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｅｖｅｒ （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 （容器類型）及罐體形狀。點(diǎn)標(biāo)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(zhǔn)，實(shí)際液位應(yīng)是７０％ 。

 

前提：應(yīng)采取兩點(diǎn)標(biāo)定，即高點(diǎn)和低點(diǎn)，且間隔大于量程的１０％ （即２６ｃｍ ）。

標(biāo)定步驟：

ａ ）通過Ｆ６進(jìn)點(diǎn)標(biāo)定畫面，由于是７０％ ，應(yīng)對高點(diǎn)標(biāo)定， ７０％＊２．５＝１．７５ｍ ，然后送入回車；

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

２６ｃｍ ）；

ｃ ）標(biāo)定完畢。

從上述標(biāo)定步驟中，可以看出液位計(jì)標(biāo)定很簡單，在組態(tài)完成后進(jìn)行調(diào)試，一般情況下可通過兩點(diǎn)（零點(diǎn)、量程）校驗(yàn)完成，即工藝提供兩點(diǎn)液位和滿量程液位，智能變送器將根據(jù)這兩點(diǎn)液位所對應(yīng)產(chǎn)生的電容值自動將測量范圍線性化，從而使實(shí)際液位與輸出的電流信號形成一一對應(yīng)的線性關(guān)系。值得一提的是，在裝置正常運(yùn)行情況下，儀表工程師還可以不需要注滿或放空容器，而是通過理論計(jì)算兩點(diǎn)的電容值而完成上述調(diào)試工作，這無疑對該系統(tǒng)的在線維護(hù)工作提供了一個(gè)極大的方便。

 

６　 結(jié)束語

通過多年的運(yùn)行情況表明，該類型射頻導(dǎo)納液位計(jì)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(jī)化電子組件，實(shí)現(xiàn)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，而且安裝簡單，適用于各種復(fù)雜場所，因?yàn)橹С?ＨＡＲＴ 協(xié)議更使標(biāo)定操作簡單便捷。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(jié)晶引起電極變形甚至損壞，從而影響測量，相信該測量系統(tǒng)的使用壽命將更長。

 

相關(guān)產(chǎn)品tuijian：擴(kuò)散硅壓力變送器、壓力校驗(yàn)儀