孙女士
测沥青专用液位计/抗挂料用液位计
沥青是一种黑色挂料产品,很难用普通料位计测量其高度,我们的新研发的产品是通过测量其表面的电容量测量出高度的,带4~20mA输出信号,也可测量点位开关.
应用场合:
n 油水界面测量(定制型)
n 低介电常数介质如粉料物位测量
n 多点物位报警和控制
n 常见的导电或者非导电介质物位测量。
主要优势:
n 高分辨率(0.1pF),可测量低介电常数的粉料或油。
n 抗扰性强, 采用振荡电路测量原理,测量响应速度快。
n 温度补偿功能保证测量的稳定性
n 电源、测量电路及输出之间电气隔离。
n 自诊断功能
n 探头适用范围广,可测量各种导电及非导电介质,工作温度范围大。
n 校准标定方便
2技术规格
n 输入信号
u 电容信号(2000~5000pF), 分辨率2.5pF
u 电容信号(500~2000pF), 分辨率1pF
u 电容信号(0~500pF), 分辨率0.1pF
n 测量精度:
u 0.5%
n 显示范围:-999~9999字
n 环境温度:-30~70℃
n 介质温度500℃
n 相对湿度:<= 85%
n 供电: 24V DC(18~36V)或 220VAC
n 功耗:< 2.5W
n 重量: 1KG
n 显示
n 两行4位数码管
n 10段光柱
n LED报警指示灯5个
n 输出信号
n 被动型隔离4-20mA电流(外部电源供电)
n 主动型隔离4-20mA电流(负载能力400Ω)
n 隔离4-20mA电流(主动型或被动型)+ 2路SPDT 3A继电器
n 4路继电器: 2路SPDT 3A + 2路 SPST 5A
3外壳主体结构图
4探头形式
主要有两类探杆,
1. 金属探杆
2. 外部四氟保护层,内部金属的全绝缘探杆。
用户应当根据介质的导电性,选择适当的探杆。
非导电,或者弱导电性介质如: 油,塑料颗粒,粉灰建议使用金属探杆。
导电介质,或高介电常数介质,如水,酸,碱等,建议使用四氟全绝缘探杆。
5接线说明
5.1分体式电容探头连接:
推荐电缆:
接电容式探头时,连接电缆必须采用质量稳定的射频同轴电源,推荐的电缆有:
n RG62 A/U低电容电缆: 建议*大长度不超过15米
n RG59/U 射频电缆:建议*大长度不超过12米
在成本受*,可使用双层屏蔽低损耗的SYWV 75-5射频电缆替代RG59/U。
使用普通的聚氯乙烯或聚乙烯材质的电缆如RVVP或RVSP,SYV-75-5时,电缆自身电容受温度影响大,造成测量偏差,明显的影响测量结果。
屏蔽层接地:
射频同轴电缆的屏蔽层,必须连接到机壳内的接地端子上。
5.2插拔式端子接线方式
端子说明:
共有13个端子, 根据不同功能分为3组,其中电源组包含: L1(+), N(-), PE。 继电器组包含: NC1, NO1, CM1, NC2, NO2, CM2, 辅助输出组包含X1, X2, X3, X4。
表1 通用端子含义
参数名 | 说明 |
L1+ (或P1) | 24V电源正端子(直流供电型), 220V火线(交流供电型) |
N- (或P2) | 24V电源负端子(直流供电型), 220V零线(交流供电型) |
PE | 保护接地,当仪表通过金属架构接大地时,此端子不用 |
CM1 | 继电器1公共端COM |
NC1 | 继电器1常闭端 |
NO1 | 继电器1常开端 |
CM2 | 继电器2公共端COM |
NC2 | 继电器2常闭端 |
NO2 | 继电器2常开端 |
5.3 扩展端子配置说明(4-20mA输出)
扩展端子X1~4 | 功能说明 |
X1 | n MA+ (电流输出正) |
X2 | n MA- (电流输出负) |
X3 | |
X4 |
5.4 扩展端子配置说明(4路继电器输出)
扩展端子X1~4 | 功能说明 |
X1 | 继电器3 公共端COM |
X2 | 继电器3 常开端NO |
X3 | 继电器4公共端COM |
X4 | 继电器4常开端NO |
6 继电器输出保护
输出继电器*大电流3A(阻性负载),可直接控制功率不超过100VA的小功率感性设备,大功率感性负载必须使用中间继电器或者交流接触器。
在使用继电器输出控制小功率感性负载如电磁阀时,推荐使用中间继电器。 中间继电器可保护内部继电器的触点,方便更换维护,并降低外部干扰。 在无法使用中间继电器的情况下,也可在感性负载电源两端并联阻容吸收器,以保护继电器触点。
7面板操作说明
7.1显示:
正常运行时,**行数码管显示测量值,二行数码管显示设定值(报警点)。
进入菜单,设定参数时,**行数码管显示参数名称,二行数码管显示参数值。
7.2按键:
从左向右,依次是:
1:SET设定键(左)
n 长按时,可进入参数设定,
n 长按可退出参数设定
n 修改数据后,点按SET键,保存数据
2:INC增加键(中)
n 参数设定时,增大参数
3:SHFT移位键(右)
n 参数设定时,移动光标
7.3菜单结构
**个参数Loc是密码参数,
n Loc=132时,才能够进入上等菜单设定。
n Loc=9132时,可以进入二级(上等)菜单设定(非专业人员不得修改)
n Loc不等于132,9132时,用户只能看到上等菜单,不能修改。
用户可以在上等菜单中设定量程,报警点,报警延时、回差等常见参数, 二级菜单中,可以进行4-20mA直流输出校正,传感器校准。
表2 系统上等菜单表:
参数名 | 说明 | 备注 |
Loc | 口令保护,只有口令为132时,才可以对系统其他参数修改。 | 缺省值:132 |
Code | 内部软件代码 | 4410:4-20毫安输出 4004:4路继电器输出 |
dAmP | 阻尼时间,0~30秒可调 | 缺省值:0 |
Cut | 小信号切除 | 缺省值:5 |
C4 | 零点:输入4mA信号时PV值 | 0 |
C20 | 满程:输入20mA信号时PV值 | 1.000 |
Dot | 小数点位置 | 1:整数 10:一位小数 100:二位小数 1000:三位小数 |
b1 | PV值偏移量 | 0.000 |
AL1,2,3,4 | 4路继电器的报警点1,2,3 ,4, | |
AH1,2,3,4 | 4路继电器的报警回差 | |
dLY | 报警延时, 0~30秒可调 | 0 |
Addr | Modbus通信地址 | 1 |
bAUd | Modbus通信波特率,不可改变 | 缺省值:9600 |
PAr | Modbus通信校验位,不可改变 | 0:无校验,1:奇, 2:偶 |
AM1,2,3,4 | 4路继电器的报警方式 | 0: 低报警(PV小于报警点时报警) 1:高报警 |
表3 系统二级菜单表:
参数名 | 说明 | 备注 |
Loc | 口令保护,只有口令为9132时,才可以对二级菜单参数修改。 | 缺省值132 |
SENr | 传感器选择 1. 测量电容值,可以选择显示电容值,或者液位值。 | 电容显示方式: CP(15): 显示原始电容 LV(16): 显示液位值 |
DA04 | 4-20mA回路电流校准 将此时实测到250欧姆回路采样电阻上电压毫伏值输入菜单,仪表会自动校准电流输出。 | 1. 此菜单仅供校准时用,用户输入的数值不会保存。 2. 进入此菜单时,数值始终为1000 |
DA20 | 将此时实测到250欧姆采样电阻上电压毫伏值输入菜单,仪表会自动校准电流输出。 | 1. 此菜单仅供校准时用,用户输入的数值不会保存。 2. 进入此菜单时,数值始终为5000 |
Pnt | 校准点数 | 2点或7点 |
CAL0(LEV0) | 校准点1 | |
CAL1(LEV1) | 校准点2 | |
CAL2(LEV2) | 校准点3 | |
CAL3(LEV3) | 校准点4 | |
CAL4(LEV4) | 校准点5 | |
CAL5(LEV5) | 校准点6 | |
CAL6(LEV6) | 校准点7 | |
ADC0(CAP0) | 校准点1对应的电容值 | 仅适用于电容信号 |
ADC1(CAP1) | 校准点2对应的电容值 | 仅适用于电容信号 |
ADC2(CAP2) | 校准点3对应的电容值 | 仅适用于电容信号 |
ADC3(CAP3) | 校准点4对应的电容值 | 仅适用于电容信号 |
ADC4(CAP4) | 校准点5对应的电容值 | 仅适用于电容信号 |
ADC5(CAP5) | 校准点6对应的电容值 | 仅适用于电容信号 |
ADC6(CAP6) | 校准点7对应的电容值 | 仅适用于电容信号 |
7.4 电容信号输入的显示方式
数显控制仪接收电容信号时,
传感器形式设定为CP时,显示原始电容值。
传感器形式设定为LV时,可以将电容值转换为常见的物位值显示。此时可以作为电容式物位变送器使用。
7.5 现场物位的校准
校准方式简介
为了将仪表测量到的原始电容数据,转化为物位数据。 用户必须至少提供2组数据
组1: 测量点A的物位高度LEV0,还有仪表实测的电容值CAP0
组2: 测量点B的物位高度LEV1, 还有仪表实测的电容值CAP1
校准方式有两种, 两点法或单点法。
两点法:
n 通用性好
n 精度高
n 校准过程时间较长
单点法:
n 一般仅适用于导电性液体的测量
n 精度稍低
n 校准过程时间短
两点法校准步骤(通用):
具体操作步骤如下:
1. 进入仪表上等菜单(Loc=9132)
2. 将SEnr菜单参数设定为CP(15) 显示电容模式。
3. 退出菜单
4. 将罐内物位调整到某个低点(空罐或接近空罐),并用其他测量方式确定物位值。
5. 记录下此时的的实际物位值LEV0(空罐为0)还有仪表显示的电容值CAP0。
6. 将罐内物位调整到某个高点(满罐或接近满罐),并用其他方式确定物位值。
7. 记录下此时的实际物位值LEV1, 还有仪表显示的电容值CAP1。
8. 再次进入仪表上等菜单(Loc=9132), 将刚才记录的LEV0, CAP0, LEV1, CAP1输入对应参数,并保存(点按SET)。
9. 将SEnr菜单参数设定为LV(16)显示物位模式。
10. 将Loc改为132, 然后退出菜单。
此时仪表显示值为校准后的物位。
单点法校准步骤(仅适用于导电性液体如污水等):
具体操作步骤如下:
1. 进入仪表上等菜单(Loc=9132)
2. 将SEnr菜单参数设定为CP(15) 显示电容模式。
3. 检查并确定rEs菜单参数为1(分辨率1pF)。
4. 退出菜单
5. 用其他测量方式确定当前物位值,物位应当低于满量程的80%,*好为空罐。
6. 记录下此时的的实际物位值LEV0(空罐为0)还有仪表显示的电容值CAP0。
7. 根据探头种类,计算(或用自来水实测)探头浸没部分每增加1米,电容增加多少。例如4.5mm直径,0.5mm厚四氟绝缘层的缆式探头,每浸没一米电容增加约470pF。
8. 利用公式: LEV1= LEV0+ 1000, CAP1= CAP0+470 计算出另外一个点的液位和电容(探头结构不同,单位长度电容增量也不同)。
9. 再次进入仪表上等菜单(Loc=9132), 将刚才记录的LEV0, CAP0, 计算得到的LEV1, CAP1输入对应参数,并保存(点按SET)。
10. 将SEnr菜单参数设定为LV(16)显示物位模式。
11. 将Loc改为132, 然后退出菜单。
对于导电性液体,测量电容值基本不受电导率变化影响,因此,可以用自来水中测量的结果,作为校准依据。
8 故障诊断
8.1 错误信息
数码管显示下列符号时,表示仪表出现内部问题。
表4: 错误信息表
屏幕显示 | 说明 |
OPEN | 传感器开路,或者输入信号太大 |
OVER | 电容测量值超过上限 |
PLOS | 传感器信号部分丢失 |
ALOS | 传感器信号全部丢失 |
-OH- | PV值大于9999 |
-Lo- | PV值小于-999 |
Lock | 红外触屏按键锁定 |
8.2 显示其他诊断信息
在仪表正常运行时,点击右边移位键,可显示内部诊断值。诊断值为原始测量信号的周期时间。
点击左侧SET键,恢复正常显示。
9 附录
表5: 常见介质介电常数表
介质 | 相对介电常数 |
空气 | 1 |
纯水 | 80 |
乙醇 | 24 |
液化天然气 | 1.2~1.7 |
液化氢气 | 1.2 |
塑料颗粒(PE) | 1.5 |
汽油 | 1.9 |
柴油 | 2.1 |
苯 | 2.3 |
萘 | 2.3 |
原油(脱水脱盐后) | 2.2 |
低含水原油(含水率<30%) | 2.2~6.1 |
高含水原油(含水率(30%~90%) | 6.2~59 |
水泥粉 | 1.5~2.1 |
谷物(含水率影响较大) | 3~8 |
植物油 | 2.5~3.5 |
4.3 | |
石膏 | 2.5~6 |
橡胶 | 3 |
砂(二氧化硅) | 3~5 |
木材(干燥) | 2~6 |
木材(湿) | 10~30 |
蔗糖 | 3 |
硫磺 | 3.5 |
氯化钠(食盐) | 6.1 |
表6: 常见介质电导率
介质 | 电导率(S/m) |
去离子水 | 5.5x10-6 |
自来水 | 5.x10-4 |
海水 | 4.8 |
污水 | 1 |
汽油,柴油,液压油等 | <2.x10-8 |
苯 | 7.6.x10-6 |
原油(脱水脱盐后) | 2.x10-4 |
盐水0.1% | 0.2 |
盐水 5ppm | 1.x10-3 |
盐水 1% | 1.77 |
盐水 5% | 7.9 |