Sensor de Nível de Água Capacitivo de 0,1m~3m de Alto Desempenho e Ampla Faixa
Atributos do Produto
Faixa de medição |
0,1~3m |
Faixa de pressão |
-0,1MPa~32MPa |
Faixa de detecção de capacitância |
10PF~500PF |
Tensão de alimentação |
5~36 V CC |
Sinal de saída |
4-20mA/RS485 |
Precisão da medição |
Nível 0,1、0,2 、0,5 、1 |
Temperatura ambiente |
-40~85℃ |
Resolução de alcance |
0,1mm |
Estabilidade a longo prazo |
≤0,1%FS/ ano |
Classe de proteção |
IP67 |
Sensor de Nível de Água Capacitivo KLSV605 com Alto Desempenho e Ampla Faixa
Descrição Geral
O medidor de nível de líquido capacitivo é um instrumento de medição que utiliza a variação da capacitância para medir o nível do meio no recipiente. O processo de medição depende principalmente da variação da capacitância entre os dois eletrodos, ou seja, a sensibilidade do medidor de nível de líquido capacitivo depende da diferença nas constantes dielétricas de dois meios, um gás e um líquido. A medição do medidor de nível de capacitância deve garantir que as constantes dielétricas dos dois meios sejam consistentes, caso contrário, a variação da constante dielétrica levará diretamente a erros.
Características
- Boa estrutura e método de instalação podem ser aplicados a altas temperaturas, alta pressão, forte corrosão, fácil cristalização, anti-entupimento, anti-congelamento e materiais sólidos em pó e granulados.
- Ele pode medir o nível de líquido de meio corrosivo forte, o nível de líquido de meio de alta temperatura e o nível de líquido de recipiente selado, o que não tem nada a ver com a viscosidade, densidade e pressão de trabalho do meio.
Especificações
Faixa de detecção |
0,1~3m |
Faixa de medição de capacitância |
10PF~500PF |
Precisão |
Classe 0,1, classe 0,2, classe 0,5, classe 1 |
Faixa de pressão |
-0,1MPa~32MPa |
Resistência à temperatura da sonda |
-50~250℃ |
Temperatura ambiente |
-40~85℃ |
Temperatura de armazenamento |
-55℃~+125℃ |
Sinal de saída |
4~20mA, comunicação 485, etc. |
A distância de comunicação do sensor de nível de saída sem fio |
menos de 200 metros |
Tensão de alimentação |
3,3-36V (fonte de alimentação de bateria opcional) 5~36V CC |
Material do sensor de nível |
Aço inoxidável 316, 1Gr18Ni19Ti ou PTFE |
Estabilidade a longo prazo |
≤0,1%FS/ano |
Deriva de temperatura |
≤0,01%FS/ ℃ (dentro da faixa de 0~70 ℃) |
Grau à prova de explosão |
ExibIICT6 |
Nível de proteção |
IP67 |
Estrutura
Os sensores de nível de líquido capacitivos têm estruturas diferentes devido a diferentes ocasiões e parâmetros de aplicação, mas, em geral, sua estrutura principal pode ser dividida em duas partes, ou seja, a parte do sensor e a parte do transmissor. como mostra a imagem:
Figura 1: Diagrama de estrutura do sensor de nível de líquido capacitivo
A na imagem mostra o sensor, que sonda diretamente no equipamento do recipiente ou mede no meio medido do tubo do medidor.
B e C na figura são os flanges de conexão da fase gasosa e da fase líquida do instrumento de medição e controle de nível de líquido, que são usados para a conexão dos flanges do equipamento, e o líquido e a pressão no equipamento são retirados para o cilindro de medição.
D na figura mostra o cilindro de medição do instrumento de medição e controle de nível de líquido, que pode formar uma capacitância com o eletrodo do sensor.
E mostrado na figura é o flange de esgoto, que pode descarregar regularmente a sujeira no instrumento de medição e controle de nível de líquido para o exterior, manter o interior do tubo de medição do instrumento de medição e controle de nível de líquido limpo e evitar que o sensor adira à sujeira.
F mostrado na figura é o transmissor, que é um dispositivo de conversão de capacitância para sinal de corrente padrão, e é a parte central de todo o instrumento de medição e controle de nível de líquido. Sua principal função é receber o incremento de variação de capacitância causado pela variação do nível de líquido enviado pelo sensor e, em seguida, após a conversão, ele emite um sinal de corrente padrão de 4-20mADC. Este transmissor adota dispositivos integrados militares, com baixo consumo de energia, resistência a altas temperaturas, forte confiabilidade e atende aos requisitos de segurança intrínseca.
Observação: Existe uma parte de vedação entre o transmissor e o tubo de medição, que é composta por várias vedações, que podem garantir que o meio medido esteja em contato com o sensor, mas não vaze, causando danos. Esta seção é uma parte importante da vedação, por favor, não a desmonte sem o consentimento do fabricante para evitar acidentes.
Exibição
Figura 2: Modelo de exibição do sensor de nível de líquido capacitivo
Fiação
KSLV606 (modelo de exibição) tem duas formas de fiação: uma é RS485, a outra é 4-20mA.
RS485
Figura 3: Diagrama de fiação RS485
4-20mA
Figura 4: Diagrama de fiação de saída isolada de 4-20mA
Figura 5: Diagrama de fiação de saída de 2 fios de 4-20mA não isolada
Após a instalação, ao usá-lo pela primeira vez, certifique-se de abrir a válvula da fase gasosa primeiro e, em seguida, abrir a válvula da fase líquida para garantir que o nível do líquido não flutue violentamente, causando erros de medição.
Além disso, deve-se garantir que as juntas do cabo de conexão estejam em bom contato e anticorrosão. Em uso a longo prazo, preste atenção à descarga regular de esgoto, de modo a evitar o acúmulo de sujeira e afetar o desempenho do instrumento. Tomando como exemplo o líquido de cobre comum, o líquido C-carbono, a torre de água quente Baohe, a piscina de esgoto e outros meios sujos, deve-se garantir a descarga de 1 a 2 vezes por semana, enquanto o meio mais limpo deve ser descarregado 1 a 2 vezes por mês.
A carcaça do transmissor deve ser bem embrulhada para evitar a entrada de água, meio corrosivo ou gás, e é proibido colidir com força externa e desmontá-la por não profissionais.
Existem três métodos de fiação comuns para transmissores:
Figura 6.2 (a): Diagrama de fiação do transmissor
Figura 6.2 (b): Diagrama de fiação do transmissor
Figura 6.2 (c): Diagrama de fiação do transmissor com amperímetro
Como mostrado na figura acima, existem três métodos de fiação para o transmissor do instrumento de medição e controle de nível de líquido. A figura (a) mostra o diagrama de fiação do transmissor diretamente e o medidor de exibição digital. A figura (b) mostra o diagrama de fiação do transmissor e do sistema de controle DCS. O sistema de controle fornece 24V e está conectado ao transmissor. A figura (c) mostra o diagrama de conexão do transmissor alimentado pela barreira de segurança. Os usuários podem consultar os três métodos de fiação acima durante a instalação.
Instalação
Instalação da fase gasosa e da fase líquida
Figura 7.1: Diagrama de instalação da fase gasosa e da fase líquida
Como os produtos são diferentes apenas no design da aparência e no material, mas ambos pertencem ao instrumento de medição e controle de nível de líquido externo, os métodos de instalação dos dois são basicamente os mesmos, o que será explicado aqui em conjunto. Em geral, a instalação é extremamente simples e rápida, basta conectar o flange de conexão da fase gás-líquido no instrumento de medição e controle de nível de líquido com o flange da fase gás-líquido no equipamento, adicionar uma junta no meio e fixá-lo com parafusos. (Observação: O flange de conexão do instrumento de monitoramento e controle de nível de líquido foi soldado de acordo com o tamanho acordado pelas duas partes e não precisa ser reconfigurado. O usuário deve configurar a válvula e o tubo por si mesmo), conforme mostrado na figura 7.1.
Observação: Antes da instalação, certifique-se de limpar o orifício interno do tubo de saída no equipamento para garantir que o tubo de saída do equipamento não esteja obstruído e que a superfície de vedação do flange esteja intacta. Ao mesmo tempo, uma válvula pode ser adicionada entre o flange do instrumento de medição e controle de nível de líquido e o flange do equipamento para facilitar a desmontagem e montagem do instrumento durante a manutenção ou substituição.
Instalação do medidor de nível de líquido capacitivo do tipo caldeira
Figura 7.2: Diagrama de instalação do medidor de nível de líquido capacitivo do tipo caldeira
O medidor de nível de capacitância é um produto especialmente usado para airbag de caldeira grande, médio e pequeno e outros tipos de medição de nível de líquido de alta temperatura. Ele adota materiais especiais e tecnologia de radiofrequência, para que toda a máquina possa funcionar de forma estável por um longo tempo em um ambiente de alta temperatura. Como é especialmente usado em ambiente de alta temperatura, a estrutura e o método de instalação do instrumento de medição e controle de nível de líquido são diferentes de outros produtos.
Em primeiro lugar, é diferente de outros produtos, pois seu transmissor está localizado sob o sensor, há uma seção selada e dissipadora de calor do cilindro de medição para o transmissor e, em seguida, para baixo, há um braço curvo de 90 graus para levar o transmissor para o lado do sensor, o que garante que o transmissor seja protegido de altas temperaturas perto da porta de gás. Por outro lado, quando o meio de alta temperatura transfere calor para baixo para o transmissor, ele passa primeiro por uma seção especial de dissipação de calor, o que reduzirá muito seu calor. Levar o transmissor para o lado inferior do sensor é principalmente para evitar o vazamento da seção de vedação do sensor e evitar que o meio se espalhe para baixo para a parte do transmissor ao longo da parede externa do cilindro de medição, causando curto-circuito ou corrosão.
Em suma, a estrutura deste medidor de nível tem vantagens óbvias, que é a razão pela qual ele pode funcionar de forma estável por um longo tempo em um ambiente de alta temperatura. Para instalação, deve-se notar que o transmissor está abaixo e a distância do tubo de esgoto é relativamente próxima, por isso não pode ser instalado ao contrário. A instalação é conforme mostrado na figura 7.2.
Calibração
Figura 8.1: Diagrama de configuração de calibração
Embora o ajuste analógico tenha sido feito antes que o produto saia da fábrica, a fim de permitir que o usuário experimente ainda mais o desempenho de nosso produto antes do uso, recomenda-se que o usuário execute uma verificação simples. Você pode remover todo o conjunto de instrumentos para calibração. (Mas não desmonte as peças de nossos produtos)
A calibração do instrumento de medição e controle de nível de líquido externo é mostrada na figura 8.1:
As etapas de verificação são as seguintes:
- Prepare um tubo de água transparente, marque-o com uma escala ou fixe-o com uma régua, para que o nível real do líquido possa ser observado e calibrado durante a calibração. Além disso, prepare um amperímetro (CC) com uma precisão de mais de três dígitos, vários tampões de borracha e meio de teste suficiente (que pode ser substituído por água).
- Conecte uma extremidade do tubo de água transparente à porta da fase líquida do instrumento de medição e controle de nível de líquido, bloqueie a saída de esgoto e mantenha a porta da fase gasosa desobstruída. E conecte o amperímetro em série, conforme mostrado na Figura 6.2), e, em seguida, ligue a energia após confirmar que a fiação está correta.
- Adicione o meio da extremidade superior do tubo transparente, o meio flui através do tubo da fase líquida para o instrumento de medição e controle de nível de líquido, e o nível do líquido é adicionado a vários pontos com alturas diferentes, porque neste momento o nível do líquido no tubo transparente é medido com o instrumento de medição e controle de nível de líquido. O nível do líquido no cilindro do medidor está exatamente alinhado. Neste momento, leia o valor do amperímetro e, em seguida, compare a relação de altura correspondente ao sinal padrão de saída de 4-20mA com o valor de corrente coletado para verificar a precisão do medidor de nível (Observação: Para facilitar o cálculo. Geralmente, vários pontos são tomados em 0%, 25%, 50%, 75% e 100%, respectivamente, e as correntes correspondentes são 4mA, 8mA, 12mA, 16mA e 20mA, respectivamente. A faixa deve corresponder ao centro da fase líquida e da fase gasosa, respectivamente).
Solução de problemas
- Durante o uso, se a tela digital indicar zero, use a faixa de 0-200mA do amperímetro CC e, quando a corrente medida também for 0, as possíveis falhas são:
- A fonte de alimentação de 24V está normal?
- O transmissor pode estar em curto-circuito
- O transmissor tem problemas de qualidade;
Se a corrente medida pelo amperímetro CC for inferior a 4mA, as possíveis falhas:
- O nível real do líquido está abaixo da porta da fase líquida
- O valor de ajuste de corrente do transmissor está muito baixo
- O transmissor tem problemas de qualidade; se a corrente medida for consistente com o nível real do líquido, há um problema com a tela digital;
Possíveis falhas se a corrente exceder 25mA:
- Há um curto-circuito no circuito do transmissor
- O valor de ajuste de corrente está muito alto.
- Quando a tela digital estiver cheia, use a faixa de 0-200mA do amperímetro CC. Quando a corrente medida for 20mA, pode haver uma falha:
- O ajuste de corrente está muito alto
- Há um curto-circuito no transmissor
- O nível real do líquido está cheio;
Se a corrente medida for inferior a 20mA, a tela digital está com defeito.
- A tela digital salta violentamente. Usando a faixa de 0-200mA do amperímetro CC, a corrente medida flutua muito e pode apresentar mau funcionamento:
- Flutuação real do nível do líquido
- Contato da linha ruim
- O transmissor tem problemas de qualidade; se a corrente medida for estável, o medidor de exibição pode estar com defeito
- Não há alteração na tela digital. Use a faixa de 0-200mA do amperímetro CC. Quando a corrente medida muda normalmente, pode indicar que o instrumento está com defeito; se a corrente medida não mudar, pode haver uma falha:
- Falha do transmissor
- O tubo da fase gás-líquido está bloqueado
- Há um circuito aberto entre o sensor e o transmissor e deve ser reconectado
- A tela digital muda mais lentamente do que o nível real do líquido. Ao usar o amperímetro 0-200mA, a corrente medida muda lentamente e pode haver uma falha:
- O polo interno do sensor gruda em impurezas, use ácido clorídrico (ácido sulfúrico) a 25% para mergulhar o polo
- O tubo da fase gasosa está meio bloqueado, abra a válvula e teste-o, limpe-o.
- Quando a tela digital estiver alta ou baixa, ajuste o botão de faixa ou zero no transmissor para ajustar.
Observação: Para medir se há fonte de alimentação de 24V no circuito, use os cabos de teste positivo e negativo do voltímetro para conectar os positivos e negativos da linha de alimentação de 24V antes de medir.
Manuseio da existência de curto-circuito: verifique o circuito externo e o circuito do transmissor e elimine-o.
Precauções
- Todos os produtos fornecidos são fornecidos com certificado do produto e manual de instruções, incluindo número do produto, parâmetros técnicos, diagrama de fiação, data de fabricação, etc. Verifique cuidadosamente para evitar o uso incorreto.
- Durante a instalação, verifique se a interface no local é consistente com a interface do produto de acordo com o método de conexão do produto.
- A fiação deve ser feita em estrita conformidade com os requisitos das instruções de uso de nossa empresa.
- Este produto é um instrumento de transdução de energia preciso, e é proibido desmontar, colidir, derrubar e bater com força.
- Se alguma anormalidade for encontrada durante o uso, você deve desligar a energia, parar de usá-lo, verificá-lo ou entrar em contato diretamente com o departamento técnico de nossa empresa.
- A embalagem original deve ser restaurada durante o transporte e armazenamento e armazenada em um armazém fresco, seco e ventilado.
- Tenha cuidado para não danificar o sensor durante a instalação e o uso.
- Medidas eficazes de proteção contra raios devem ser tomadas no local de instalação.
- A carcaça de qualquer transmissor desta série deve ser aterrada de forma confiável, e a resistência de aterramento deve ser inferior a 4Ω.
- Ao usar a comunicação 485 para configuração do sistema, o transmissor deve ser equipado com uma barreira de segurança ou isolador.
- A barreira de segurança deve obter um certificado à prova de explosão, e sua instalação deve ser realizada de acordo com os requisitos de seu manual.
- Quando o transmissor é usado na área "0", o transformador de energia que fornece energia para a barreira de segurança deve atender aos requisitos do Artigo 8.1 da GB3836.4-2010.
Solução de problemas comuns do sensor de nível de líquido capacitivo
- Durante o uso, se o instrumento não tiver saída de corrente, verifique se os fios condutores "+" e "-" do processador de sinal estão soltos ou caíram. Os problemas acima devem ser reforçados imediatamente.
- Se o indicador do medidor for zero, segure uma ferramenta de metal, como pinças, chave de fenda, etc., e toque no terminal "sensor" do processador de sinal, e o indicador deve aumentar, caso contrário, o processador de sinal do medidor está danificado. Neste momento, o processador de sinal do instrumento precisa ser substituído.
- Se o indicador do medidor estiver cheio, remova o fio condutor do "sensor" do processador de sinal. Se a luz indicadora do medidor ainda estiver cheia, indica que o processador de sinal está danificado. Se o indicador do medidor retornar a zero, pode ser devido à má isolação do sensor. Quando o isolamento é ruim, o sensor deve ser substituído imediatamente.
- Verifique o método do sensor: remova o fio condutor do sensor do processador de sinal. Use um agitador de 500V ou um multímetro tipo 500 com o arquivo "x10k" para medir a resistência entre o fio condutor do sensor e a parede da torre de metal. Deve ser maior que 10M ohms, caso contrário, indica que o sensor está mal isolado.
- Discriminação e eliminação de interferência: Se o instrumento funcionar normalmente no laboratório, mas o valor indicado flutuar para cima e para baixo no campo para indicar um determinado valor de nível de líquido, pode-se julgar que o instrumento está perturbado. A capacidade do capacitor eletrolítico conectado em paralelo em ambas as extremidades da linha de energia do instrumento é de cerca de 220 microfarads, e a tensão suportada é maior que 50 volts, o que pode ser eliminado.
- Quando o medidor de nível de líquido capacitivo flutua, a primeira coisa a considerar é se o nível do líquido realmente flutua. Neste momento, ele deve ser resolvido por meio de consulta com o processo. Se a flutuação do medidor de nível de líquido não for causada pela flutuação do nível do líquido, a influência da interferência deve ser considerada e se o aterramento é bom, se há alguma fonte de interferência por perto, se há soldagem elétrica para operação, se há soldagem elétrica para operação e se há alguma influência de grandes equipamentos elétricos.