1、测量原理
GDLC-300系列射频物位计是一种新型的电容式物位测量仪表。由于采用射频技术和微机e码电路技术解决了传统电容式物位计温漂大、标定难、怕粘附的难题,可广泛应用于各种液体、固体物位及界面的连续测量或开关量报警及联锁控制。特别是在高温、强腐蚀、强粘附、粉尘大的环境下进行测量,是其它类型的物位计和料位开关无法比拟的。
GDLC-300射频导纳液位计是在电容式物位计基础上研发的,由电容式物位传感器和检测电容线路组成。其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为电容量的变化,液位的变化与液位计的探极电容的变化成正比,然后再用测量电容量的方法求知物位数值。
电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。其结构如同2个长度为L 、半径分别为R和r的圆筒型金属导体,中间隔以绝缘物质,当中间所充介质是介电常数为ε1的气体时,两圆筒的电容量为:C1 = 2πε1L/R(㏑ R/r)
(1) 如果电极的一部分被介电常数为ε2的液体(非导电性的)浸没时,则必须会有电容量的增量△C 产生(因ε2>ε1),此时两极间的电容量C=C1+△C。假如电极被浸没长度为l,则电容增量为:△C = 2π(ε2 - ε1)ι / (㏑ R/r)
(2)当ε2、ε1、R、r不变时,电容量增量△C与电极浸没的长度l 成正比,因此测出电容增量数值便可知道液位高度。如果被测介质为导电性液体时,电极要用绝缘物(如聚乙烯)覆盖作为中间介质,而液体和外圆筒一起作为外电极。假设中间介质的介电常数为ε3,电极被浸没长度为l,则此时电容器所具有的电容量为:C = 2πε3ι/ (㏑ R/r)
(3) 其中:R 和r 分别为绝缘覆盖层外半径和内电极外半径,由于ε3 为常数,所以C 与l 成正比。
主要特性
l 适应性强:可在高温、强腐蚀、强粘附、粉尘大的环境下可靠工作
l 标定简单:可利用任意二点物位一次性完成标定
l 无需维护:由于传感器结构简单,无可动部件,后期无需维护
l 应用广泛:液体、粉尘、颗粒等物料均可使用
2、仪表概况
型号 | GDLC-300A | GDLC-300B |
图示 |
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应用 | 过程条件复杂的腐蚀性液体/浆体/强酸强碱/固态颗粒/非导电油品等 | 大量程的普通液体/浆体/固态颗粒/强酸强碱/固态颗粒/非导电油品等 |
探头形式 | 硬杆式 | 软缆式 |
最大量程 | 6m | 20m |
测量精度 | ±0.25%FS | ±0.25%FS |
过程连接 | 螺纹或法兰 | 螺纹或法兰 |
接液材质 | 304、316、PTFE | 304、316、PTFE |
过程温度 | -40℃~250℃ | -40℃~250℃ |
过程压力 | 4.0MPa | 4.0MPa |
供电电压 | 24VDC | 24VDC |
信号输出 | 4…20mA HART协议 | 4…20mA HART协议 |
防爆标志 | ExiaIICT6 | ExiaIICT6 |
壳体/防护 | 铸铝/IP65/ IP 68 | 铸铝/IP65/ IP 68 |
现场显示 | LCD液晶 | LCD液晶 |
3、安装要求
传感器安装时,需要就地设置参考电极,如金属罐壁等导体,这时必须确保仪表外壳与所设置的参考电极保持良好接触。如果容器壁为绝缘体,表壳必须用一导线接地。
几种安装方式图示:
硬杆式顶部安装
顶部安装要远离进液口,避免进料时液面波动较大,在测量高度超过3.6米的储罐或过程容器时,需要选用软缆射频导纳液位计,软缆下端要固定重锤,避免进液时软缆大幅度晃动。
硬杆式传感器下端一般不固定,特殊情况可在下端或中间加固定支撑。
缆式探头安装
在测量高度超过6m的容器时,需要选用软缆式射频导纳液位计,在测量精度要求高、液面波动严重的容器时,软缆末端需要固定;
搅拌型容器不建议使用软缆型。
4、射频导纳物位计-选型表
GDLC-300 | 型号代码 | 传感器类型 | ||||||||
A | — | — | — | — | — | — | — | — | PTFE绝缘硬杆式传感器(导电型介质) | |
B | — | — | — | — | — | — | — | — | PTFE绝缘软缆式传感器(导电型介质) | |
A2 | — | — | — | — | — | — | — | — | 金属硬杆式传感器(非导电型介质) | |
B2 | — | — | — | — | — | — | — | — | 金属软缆式传感器(非导电型介质) | |
安全认证 | ||||||||||
P | — | — | — | — | — | — | — | 标准型 | ||
I | — | — | — | — | — | — | — | 防爆型 ExiaIICT6 | ||
接液材质/过程温度 | ||||||||||
D | — | — | — | — | — | — | PFA包覆304/-40…+100℃(适配A、B型) | |||
E | — | — | — | — | — | — | PTFE+304/-40…+250℃(适配A2、B3型) | |||
H | — | — | — | — | — | — | PTFE+316/-40…+250℃ | |||
介质类型 | ||||||||||
1 | — | — | — | — | — | 导电液体 | ||||
2 | — | — | — | — | — | 导电颗粒或浆料 | ||||
3 | — | — | — | — | — | 绝缘液体 | ||||
4 | — | — | — | — | — | 绝缘液体或颗粒 | ||||
过程连接形式 | ||||||||||
GP | — | — | — | — | 3/4”NPT螺纹 | |||||
GQ | — | — | — | — | 1”NPT螺纹 | |||||
FA | — | — | — | — | 法兰 DN50 PN16 RF (HG/T20592-2009) | |||||
FB | — | — | — | — | 法兰 DN80 PN16 RF (HG/T20592-2009) | |||||
FC | — | — | — | — | 法兰 DN100 PN16 RF (HG/T20592-2009) | |||||
供电性质/输出信号 | ||||||||||
D | — | — | — | DC 24V / RS485协议 | ||||||
H | — | — | — | DC 24V二线制/4-20mA+HART协议 | ||||||
壳体材质/防护等级 | ||||||||||
A | — | — | 铸铝/IP65/IP68 | |||||||
S | — | — | 304不锈钢/IP65/IP68 | |||||||
电气接口 | ||||||||||
M | — | M20*1.5 | ||||||||
N | — | 1/2"NPT(F) | ||||||||
显示和调试模块 | ||||||||||
A | 带 | |||||||||
X | 不带 | |||||||||
GDLC-300 | # | # | # | # | # | # | # | # | # | 选定型号 |