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電容式液位計在化工生産的應用
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電容式液位計在化工生産的應用

時間:2016-10-12

摘 要:隨著科學技術的不斷進步,自動化系統在化工生産領域的應用也越來越廣泛。在化工生産中實現自動化的過程中各種智能儀表的應用起到了很大的作用,其中智能型液位計就像生産過程中的眼睛一樣,爲工業生産過程保駕護航,提供及時准確的信息。目前采用的液位計的種類繁多,主要有:電容式液位計、雷達液位計、超聲波液位計、壓力式液位計等,液位檢測在許多控制領域已較爲普遍,各種方式都根據其需要設計完成,其結構、量程和精度適用于各自不同的場合,大多結構較爲複雜,制造成本偏高。電容式液位計以其出色的精度,抗干扰性和对介质、环境的要求不高的特点在近年以来受到很大的应用。本文针对電容式液位計原理、使用以及在生产中出现的各种问题的介绍来说明液位计在化工生产的应用。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器

一、電容式液位計原理電容式液位計结构原理CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        电容物位变送器是利用测量电容的变化达到测量物位高度的一种仪表,测量原理如上图所示:CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        其中:1 是直径d 的导电圆柱体CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        2 是绝缘材料CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        3是测量筒或容器壁内电极1和测量筒壁3形成一个同轴电容CCJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        C=k1 * h2 + k2*h1CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        H = h1+h2CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        C = k1*(H-h1)+k2*h1=k1*H+(k2-k1)*h1CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        其中:h1 为液面高度CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        k1*h2 为气体部分形成的圆柱电容CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        k2*h1 为液体部分形成的圆柱电容CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        k1、k2 是与被测介质性质和容器结构有关的常数CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        由此可见,1 与3 之间的电容C 与液位h1 成线性关系,检测探极电容C 的变化即可测量液位高度。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        電容式液位計电路框图如下:電容式液位計电路框图CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        可调电容C0 是为了抵消C 中由气体部分所形成的电容k1*H 而设置的调零电容。激励源产生一个所需要的特定激励信号来驱动差动电容检测电路,差动电容检测电路将C 与C0的差值转换成一个微弱的小电流I1。I1 ∝ C - C0= k1*H+(k2-k1)*h1-C0 调整C0= k1*H 则有I1 ∝(k2-k1)*h2 因此I1 是与液位高低h2 成线性比例的小电流,将I1 放大即可得到与液位高度h2 成线性比例的4 ~ 20mA.DC电流信号。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器

二、電容式液位計使用注意事项CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        在化工生产过程中环境较为恶劣,变送器前后盖及接线处必须完全密封,防止雨水及腐蚀气体进入。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
       (1)运输,开箱验收,安装过程中必须小心防止损坏传感器绝缘层。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        开箱检查:开箱后先检查传感受器有无损伤,然后通电检查. 通电后调整调零电容使仪表的输出电流为4mA.DC,用手握住传感器,仪表指示应增大,表明仪表工作正常。如果通电后仪表无电流输出,应检查电源是否接反,信号处理器引线是否松动,脱落。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
       (2)型号与技术规格:CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
       仪表的型号和主要技术规格都打印在外壳的铭牌上,收货时请核对一下是否与原定货时的规格相符合。来函来电时,应告知铭牌上的型号,出厂编号和传感器探极长度。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
       (3)运输时注意事项:CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
       为防止仪表受到损伤,变送器在运到用户使用地点之前请不要打开包装。运输过程中必须小心防止损坏传感器绝缘层。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
       (4)存放时注意事项:CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        仪器到达之后应及时安装,以免变送器中的信号处理器的绝缘性能降低,金属部件受到腐蚀等。如需要存放请        注意下列事项:CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        1、可能的条件下不打开包装箱存放。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        2、存放的地点应该具备下列条件:防雨防潮.机械震动小,避免碰撞冲击. 温度在-40-+80℃,理想温度25℃左右。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        3、在存放巳经使用过的物位变送器之前,应把变送器传感器及外壳上的液体或附着的固体小心清除干净。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        4、如果存放在室外,变送器的性能就要受到影响.因此一旦将变送器搬到安装地点,就要尽快安装起来。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
       (5)安装注意事项:CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        電容式液位計是利用电容量的变化来测量容器内介质物位的测量仪器,测量的过程主要就是依赖两个电极之间的电容量变化,也就是说电容液位计的灵敏度是取决于两个介质,气体、和液体的介电常数的差值。电容液位计的测量必须保证两个介质的介电常数保持一致,否则介电常数的变化会直接导致误差的产生。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        1、露天安装时,探极线不能裸露于容器以外,以免雨天探极线着水出现测量误差。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        2、外壳或接线盒下部的不锈钢过程连接部件,必须可靠与容器外壁连接(接地),其接触电阻不能大于2。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        3、在正常工作中,探极线在容器内不能有较大的摆动幅度,否则会出现信号不稳定现象。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        4、探极线安装时,应尽量院秒容器内壁,非常小距离不能< 100mm。当受条件限制,距离< 100mm 时,探极线与容器的距离必须保证相对固定。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        5、对单线软探极,多余部分可通过过程联接件上端拉出后剪掉,然后拧紧押金螺栓,而双绞线探极,多余部分可盘扎在被测液面以上,绝对不允许将多余部分盘绕在容器底部或有效测量段。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        6、在容器内有搅拌或液体可能产生大量气泡时,为保护探极线和避免液体波动及气泡而产生的虚假液位,可在容器内放置一内径> 80mm金属或非金属管,管的下端应开口获流进液孔,液面以下留排气孔,使用金属管时,应保证探极线在管内位置相当稳定,必要时对探极线加支撑拉直。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器

三、常見故障判別CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
(1)在使用过程中,如果仪表无电流输出,应检查信号处理器"+","-" 引出线是否松动,脱落,仪表指示表头固定螺纹及固定柱是否松有动,接触不良。如果出现以上的问题应该立即进行加固。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
(2)如果仪表指示为零,用手握金属工具,如镊子,螺丝刀等,接触信号处理器" 传感器" 端子,仪表指示应增大,否则表明仪表信号处理器损坏。此时要进行仪表信号处理器的更换。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
(3)如果仪表指示打满,将信号处理器" 传感器" 引线取下,若仪表指示依然打满,表明信号处理器损坏,若仪表指示回零,则可能是传感器绝缘不良。绝缘不好时应该立即更换传感器。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
(4)检查传感器方法:将传感器引出线从信号处理器取下,用500V 摇表或500 型万用表"x10K" 档测量传感器引出线与金属塔壁间电阻,应大于10M 欧,否则表明传感器绝缘不良。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
(5)干扰的判别与消除:如果仪表在试验室工作正常而在现场出现指示值上下波动或固定的指示某一液位值,则可判断仪表受到干扰. 在仪表的电源线两端并联电解电容(容量约220微法,耐压大于50 伏)即可消除。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
(6)電容式液位計出现波动时首先要考虑是否液位真的出现了波动,此时就应该与工艺进行协商解决,如果不是液位的波动造成的液位计的波动则要考虑干扰的影响以及接地是否良好,附近是否有干扰源,是否有电气焊进行作业,是否有大型电气设备的影响。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
(7)一般在处理電容式液位計有一种简单地判定步骤。如下图所示:rtyy67.gifCJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
四、總結CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器
        電容式液位計作为一种比较成熟的测量液位的方式,電容式液位計广泛用于石油、化工、冶金、电力、造纸、制药等各个领域,化工厂:检测涤纶、氨纶、酸、碱等化工原料的液位;环保:检测污水液位;锅炉厂:检测压力容器内介质的液位;液压机械:检测润滑油液位;粮食部门:检测食用油液位;油田:检测成品油液位。在未来電容式液位計也将为人类进步与发展起到很大的作用。CJm壓力變送器_差压变送器_液位变送器_溫度變送器

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