سنسور سطح آب خازنی 0.1m~3m با عملکرد بالا و محدوده وسیع
ویژگی های محصول
محدوده اندازه گیری |
0.1~3 متر |
محدوده فشار |
-0.1MPa~32MPa |
محدوده تشخیص خازن |
10PF~500PF |
ولتاژ تغذیه |
5~36 ولت DC |
سیگنال خروجی |
4-20mA/RS485 |
دقت اندازه گیری |
سطح 0.1、0.2 、0.5 、1 |
دمای محیط |
-40~85℃ |
وضوح محدوده |
0.1 میلی متر |
پایداری طولانی |
≤0.1%FS/ سال |
کلاس حفاظت |
IP67 |
سنسور سطح آب خازنی KLSV605 با عملکرد بالا و محدوده وسیع
توضیحات کلی
گیج سطح مایع خازنی یک ابزار اندازه گیری است که از تغییر در ظرفیت خازنی برای اندازه گیری سطح محیط در ظرف استفاده می کند. فرآیند اندازه گیری عمدتاً به تغییر در ظرفیت خازنی بین دو الکترود بستگی دارد، یعنی حساسیت گیج سطح مایع خازنی به تفاوت در ثابت های دی الکتریک دو محیط، یک گاز و یک مایع بستگی دارد. اندازه گیری گیج سطح خازنی باید اطمینان حاصل کند که ثابت های دی الکتریک دو محیط سازگار هستند، در غیر این صورت تغییر ثابت دی الکتریک مستقیماً منجر به خطا می شود.
ویژگی ها
- ساختار خوب و روش نصب را می توان برای دمای بالا، فشار بالا، خوردگی شدید، کریستالیزاسیون آسان، ضد گرفتگی، ضد انجماد و مواد پودری و دانه ای جامد اعمال کرد.
- می تواند سطح مایع محیط خورنده قوی، سطح مایع محیط با دمای بالا و سطح مایع ظرف مهر و موم شده را اندازه گیری کند که هیچ ارتباطی با ویسکوزیته، چگالی و فشار کاری محیط ندارد.
مشخصات فنی
محدوده تشخیص |
0.1~3 متر |
محدوده اندازه گیری خازن |
10PF~500PF |
دقت |
کلاس 0.1، کلاس 0.2، کلاس 0.5، کلاس 1 |
محدوده فشار |
-0.1MPa~32MPa |
مقاومت دمایی پروب |
-50~250℃ |
دمای محیط |
-40~85℃ |
دمای ذخیره سازی |
-55℃~+125℃ |
سیگنال خروجی |
4~20mA، ارتباط 485، و غیره. |
فاصله ارتباط سنسور سطح خروجی بی سیم |
کمتر از 200 متر |
ولتاژ منبع تغذیه |
3.3-36 ولت (منبع تغذیه باتری اختیاری) 5~36 ولت DC |
جنس سنسور سطح |
فولاد ضد زنگ 316، 1Gr18Ni19Ti یا PTFE |
پایداری بلند مدت |
≤0.1%FS/سال |
دریفت دما |
≤0.01%FS/ ℃ (در محدوده 0~70 ℃) |
درجه ضد انفجار |
ExibIICT6 |
سطح حفاظت |
IP67 |
ساختار
سنسورهای سطح مایع خازنی به دلیل موارد و پارامترهای مختلف کاربرد، ساختارهای متفاوتی دارند، اما به طور کلی، ساختار اصلی آن را می توان تقریباً به دو قسمت تقسیم کرد، یعنی قسمت سنسور و قسمت فرستنده. همانطور که در تصویر نشان داده شده است:
شکل 1: نمودار ساختار سنسور سطح مایع خازنی
A در تصویر سنسور را نشان می دهد که مستقیماً به تجهیزات ظرف وارد می شود یا در محیط اندازه گیری شده لوله متر اندازه گیری می شود.
B و C در شکل فلنج های اتصال فاز گاز و فاز مایع ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع هستند که برای اتصال فلنج های تجهیزات استفاده می شوند و مایع و فشار موجود در تجهیزات به سیلندر اندازه گیری کشیده می شود.
D در شکل سیلندر اندازه گیری ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع را نشان می دهد که می تواند با الکترود سنسور یک خازن تشکیل دهد.
E نشان داده شده در شکل فلنج فاضلاب است که می تواند به طور منظم کثیفی موجود در ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع را به بیرون تخلیه کند، داخل لوله اندازه گیری ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع را تمیز نگه دارد و از چسبیدن سنسور به کثیفی جلوگیری کند.
F نشان داده شده در شکل فرستنده است که یک دستگاه تبدیل از ظرفیت خازنی به سیگنال جریان استاندارد است و قسمت مرکزی کل ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع است. عملکرد اصلی آن دریافت افزایش تغییر ظرفیت خازنی ناشی از تغییر سطح مایع ارسال شده توسط سنسور است و سپس پس از تبدیل، سیگنال جریان استاندارد 4-20mADC را خروجی می دهد. این فرستنده دستگاه های یکپارچه نظامی را اتخاذ می کند، با مصرف کم انرژی، مقاومت در برابر دمای بالا، قابلیت اطمینان قوی و الزامات ایمنی ذاتی را برآورده می کند.
توجه: یک قسمت آب بندی بین فرستنده و لوله اندازه گیری وجود دارد که از چندین مهر و موم تشکیل شده است که می تواند اطمینان حاصل کند که محیط اندازه گیری شده با سنسور در تماس است اما نشت نمی کند و باعث آسیب می شود. این بخش یک قسمت آب بندی مهم است، لطفاً بدون رضایت سازنده آن را جدا نکنید تا از بروز حوادث جلوگیری شود.
نمایش
شکل 2: مدل نمایش سنسور سطح مایع خازنی
سیم کشی
KSLV606 (مدل نمایش) دو روش سیم کشی دارد: یکی RS485 و دیگری 4-20mA.
RS485
شکل 3: نمودار سیم کشی RS485
4-20mA
شکل 4: نمودار سیم کشی خروجی 4-20mA ایزوله
شکل 5: نمودار سیم کشی خروجی 2 سیم 4-20mA غیر ایزوله
پس از نصب، هنگام استفاده برای اولین بار، ابتدا مطمئن شوید که شیر فاز گاز را باز کنید و سپس شیر فاز مایع را باز کنید تا اطمینان حاصل شود که سطح مایع به شدت نوسان نمی کند و باعث خطاهای اندازه گیری می شود.
علاوه بر این، باید اطمینان حاصل شود که اتصالات کابل اتصال در تماس خوب و ضد خوردگی هستند. در استفاده طولانی مدت، به تخلیه منظم فاضلاب توجه کنید تا از تجمع کثیفی و تأثیر بر عملکرد ابزار جلوگیری شود. با در نظر گرفتن مایع مس رایج، مایع C-کربن، برج آب گرم Baohe، استخر فاضلاب و سایر محیط های کثیف به عنوان مثال، باید تضمین شود که 1 تا 2 بار در هفته تخلیه شود، در حالی که محیط تمیزتر باید 1 تا 2 بار در ماه تخلیه شود.
محفظه فرستنده باید محکم بسته بندی شود تا از ورود آب، محیط خورنده یا گاز جلوگیری شود و برخورد با نیروی خارجی و جدا کردن آن توسط افراد غیرحرفه ای ممنوع است.
سه روش سیم کشی رایج برای فرستنده ها وجود دارد:
شکل 6.2 (الف): نمودار سیم کشی فرستنده
شکل 6.2 (ب): نمودار سیم کشی فرستنده
شکل 6.2 (ج): نمودار سیم کشی فرستنده با آمپرمتر
همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، سه روش سیم کشی برای فرستنده ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع وجود دارد. شکل (الف) نمودار سیم کشی فرستنده مستقیماً و متر نمایشگر دیجیتال را نشان می دهد. شکل (ب) نمودار سیم کشی فرستنده و سیستم کنترل DCS را نشان می دهد. سیستم کنترل 24 ولت را تامین می کند و به فرستنده متصل است. شکل (ج) نمودار اتصال فرستنده است که توسط مانع ایمنی تغذیه می شود. کاربران می توانند در هنگام نصب به سه روش سیم کشی فوق مراجعه کنند.
نصب
نصب فاز گاز و فاز مایع
شکل 7.1: نمودار نصب فاز گاز و فاز مایع
از آنجایی که محصولات فقط در طراحی و مواد ظاهری متفاوت هستند، اما هر دو متعلق به ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع خارجی هستند، روش های نصب این دو اساساً یکسان است که در اینجا با هم توضیح داده می شود. به طور کلی، نصب بسیار ساده و سریع است، فقط فلنج اتصال فاز گاز-مایع را روی ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع با فلنج فاز گاز-مایع روی تجهیزات وصل کنید، یک واشر در وسط اضافه کنید و آن را با پیچ ثابت کنید. (توجه: فلنج اتصال ابزار نظارت و کنترل سطح مایع با توجه به اندازه مورد توافق دو طرف جوش داده شده است و نیازی به پیکربندی مجدد ندارد. کاربر باید شیر و خط لوله را خودش پیکربندی کند) همانطور که در شکل 7.1 نشان داده شده است.
توجه: قبل از نصب، حتماً سوراخ داخلی لوله خروجی روی تجهیزات را تمیز کنید تا اطمینان حاصل شود که لوله خروجی تجهیزات بدون مانع است و سطح آب بندی فلنج دست نخورده است. در عین حال، می توان یک شیر بین فلنج ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع و فلنج تجهیزات اضافه کرد تا جداسازی و مونتاژ ابزار در حین نگهداری یا تعویض تسهیل شود.
نصب گیج سطح مایع خازنی نوع دیگ بخار
شکل 7.2: نمودار نصب گیج سطح مایع خازنی نوع دیگ بخار
گیج سطح خازنی محصولی است که به طور ویژه برای کیسه هوای دیگ های بخار بزرگ، متوسط و کوچک و سایر انواع اندازه گیری سطح مایع با دمای بالا استفاده می شود. این محصول مواد ویژه و فناوری فرکانس رادیویی را اتخاذ می کند، به طوری که کل دستگاه می تواند برای مدت طولانی در یک محیط با دمای بالا به طور پایدار کار کند. از آنجایی که به طور ویژه در محیط با دمای بالا استفاده می شود، ساختار و روش نصب ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع با سایر محصولات متفاوت است.
اول از همه، با سایر محصولات متفاوت است که فرستنده آن در زیر سنسور قرار دارد، یک بخش آب بندی و اتلاف حرارت از سیلندر اندازه گیری تا فرستنده وجود دارد و سپس به سمت پایین یک بازوی منحنی 90 درجه برای هدایت فرستنده به سمت سنسور است که اطمینان حاصل می کند که فرستنده از دمای بالا در نزدیکی درگاه گاز محافظت می شود. از سوی دیگر، هنگامی که محیط با دمای بالا گرما را به سمت پایین به فرستنده منتقل می کند، ابتدا از یک بخش اتلاف حرارت ویژه عبور می کند که گرمای آن را تا حد زیادی کاهش می دهد. هدایت فرستنده به سمت پایین سنسور عمدتاً برای جلوگیری از نشت بخش آب بندی سنسور و جلوگیری از انتشار محیط به سمت پایین به قسمت فرستنده در امتداد دیواره بیرونی سیلندر اندازه گیری است که باعث اتصال کوتاه یا خوردگی می شود.
به طور خلاصه، ساختار این سطح سنج دارای مزایای آشکاری است، به همین دلیل است که می تواند برای مدت طولانی در یک محیط با دمای بالا به طور پایدار کار کند. برای نصب، باید توجه داشت که فرستنده در زیر قرار دارد و فاصله آن از لوله فاضلاب نسبتاً نزدیک است، بنابراین نمی توان آن را برعکس نصب کرد. نصب همانطور که در شکل 7.2 نشان داده شده است.
کالیبراسیون
شکل 8.1: نمودار تنظیم کالیبراسیون
اگرچه تنظیم آنالوگ قبل از خروج محصول از کارخانه انجام شده است، به منظور اینکه کاربر قبل از استفاده، عملکرد محصول ما را بیشتر تجربه کند، توصیه می شود که کاربر یک تأیید ساده انجام دهد. می توانید کل مجموعه ابزار را برای کالیبراسیون حذف کنید. (اما قطعات محصولات ما را جدا نکنید)
کالیبراسیون ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع خارجی در شکل 8.1 نشان داده شده است:
مراحل تأیید به شرح زیر است:
- یک لوله آب شفاف آماده کنید، آن را با یک مقیاس علامت گذاری کنید یا با یک خط کش ثابت کنید، به طوری که سطح مایع واقعی را می توان در حین کالیبراسیون مشاهده و کالیبره کرد. علاوه بر این، یک آمپرمتر (DC) با دقت بیش از سه رقم، چندین درپوش لاستیکی و محیط آزمایشی کافی (که می تواند با آب جایگزین شود) آماده کنید.
- یک سر لوله آب شفاف را به درگاه فاز مایع ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع وصل کنید، خروجی فاضلاب را مسدود کنید و درگاه فاز گاز را بدون مانع نگه دارید. و آمپرمتر را به صورت سری همانطور که در شکل 6.2 نشان داده شده است وصل کنید و سپس پس از تأیید صحت سیم کشی، برق را روشن کنید.
- محیط را از انتهای بالایی لوله شفاف اضافه کنید، محیط از طریق لوله فاز مایع وارد ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع می شود و سطح مایع به چندین نقطه با ارتفاع های مختلف اضافه می شود، زیرا در این زمان سطح مایع در لوله شفاف با ابزار اندازه گیری و کنترل سطح مایع اندازه گیری می شود. سطح مایع در سیلندر متر دقیقاً در یک راستا قرار دارد. در این زمان، مقدار آمپرمتر را بخوانید و سپس نسبت ارتفاع مربوط به سیگنال استاندارد خروجی 4-20mA را با مقدار جریان جمع آوری شده مقایسه کنید تا دقت سطح سنج را بررسی کنید (توجه: به منظور محاسبه آسان. به طور کلی، چندین نقطه به ترتیب در 0٪، 25٪، 50٪، 75٪ و 100٪ گرفته می شود و جریان های مربوطه به ترتیب 4mA، 8mA، 12mA، 16mA و 20mA است. محدوده باید به ترتیب با مرکز فاز مایع و فاز گاز مطابقت داشته باشد).
عیب یابی
- در حین استفاده، اگر صفحه نمایش دیجیتال صفر را نشان می دهد، از محدوده 0-200mA آمپرمتر DC استفاده کنید و هنگامی که جریان اندازه گیری شده نیز 0 است، خطاهای احتمالی عبارتند از:
- آیا منبع تغذیه 24 ولت نرمال است؟
- فرستنده ممکن است اتصال کوتاه داشته باشد
- فرستنده مشکلات کیفیتی دارد؛
اگر جریان اندازه گیری شده توسط آمپرمتر DC کمتر از 4mA باشد، خطاهای احتمالی:
- سطح مایع واقعی زیر درگاه فاز مایع است
- مقدار تنظیم جریان فرستنده خیلی کم است
- فرستنده مشکلات کیفیتی دارد؛ اگر جریان اندازه گیری شده با سطح مایع واقعی مطابقت داشته باشد، مشکلی در صفحه نمایش دیجیتال وجود دارد؛
شکست های احتمالی اگر جریان از 25mA تجاوز کند:
- اتصال کوتاه در مدار فرستنده وجود دارد
- مقدار تنظیم جریان خیلی زیاد است.
- هنگامی که صفحه نمایش دیجیتال پر است، از محدوده 0-200mA آمپرمتر DC استفاده کنید. هنگامی که جریان اندازه گیری شده 20mA است، ممکن است یک خطا وجود داشته باشد:
- تنظیم جریان خیلی زیاد است
- اتصال کوتاه در فرستنده وجود دارد
- سطح مایع واقعی پر است؛
اگر جریان اندازه گیری شده کمتر از 20mA باشد، صفحه نمایش دیجیتال معیوب است.
- صفحه نمایش دیجیتال به شدت می پرد. با استفاده از محدوده 0-200mA آمپرمتر DC، جریان اندازه گیری شده بیش از حد نوسان می کند و ممکن است خراب شود:
- نوسان سطح مایع واقعی
- تماس ضعیف خط
- فرستنده مشکلات کیفیتی دارد؛ اگر جریان اندازه گیری شده پایدار باشد، متر نمایشگر ممکن است معیوب باشد
- هیچ تغییری در صفحه نمایش دیجیتال وجود ندارد. از محدوده 0-200mA آمپرمتر DC استفاده کنید. هنگامی که جریان اندازه گیری شده به طور معمول تغییر می کند، ممکن است نشان دهد که ابزار معیوب است. اگر جریان اندازه گیری شده تغییر نکند، ممکن است یک خطا وجود داشته باشد:
- خرابی فرستنده
- لوله فاز گاز-مایع مسدود شده است
- یک مدار باز بین سنسور و فرستنده وجود دارد و باید دوباره وصل شود
- صفحه نمایش دیجیتال کندتر از سطح مایع واقعی تغییر می کند. هنگام استفاده از آمپرمتر 0-200mA، جریان اندازه گیری شده به آرامی تغییر می کند و ممکن است یک خطا وجود داشته باشد:
- قطب داخلی سنسور به ناخالصی ها می چسبد، از اسید هیدروکلریک 25٪ (اسید سولفوریک) برای خیساندن قطب استفاده کنید
- لوله فاز گاز نیمه مسدود شده است، لطفاً شیر را باز کنید و آن را آزمایش کنید، آن را پاک کنید.
- هنگامی که صفحه نمایش دیجیتال زیاد یا کم است، دستگیره محدوده یا صفر را در فرستنده تنظیم کنید تا تنظیم شود.
توجه: برای اندازه گیری وجود منبع تغذیه 24 ولت در مدار، لطفاً از سیم های تست مثبت و منفی ولت متر برای اتصال مثبت و منفی خط برق 24 ولت قبل از اندازه گیری استفاده کنید.
رسیدگی به وجود اتصال کوتاه: لطفاً مدار خارجی و مدار فرستنده را بررسی کرده و آن را حذف کنید.
احتیاط ها
- تمام محصولات عرضه شده با گواهی محصول و دفترچه راهنما، از جمله شماره محصول، پارامترهای فنی، نمودار سیم کشی، تاریخ ساخت و غیره ارائه می شوند. لطفاً با دقت بررسی کنید تا از استفاده نادرست جلوگیری شود.
- در حین نصب، بررسی کنید که آیا رابط در محل با رابط محصول مطابق با روش اتصال محصول مطابقت دارد یا خیر.
- سیم کشی باید دقیقاً مطابق با الزامات دستورالعمل های استفاده شرکت ما انجام شود.
- این محصول یک ابزار تبدیل انرژی دقیق است و جدا کردن، برخورد، افتادن و ضربه زدن با زور ممنوع است.
- اگر در حین استفاده هرگونه ناهنجاری مشاهده شد، باید برق را خاموش کنید، استفاده از آن را متوقف کنید، آن را بررسی کنید یا مستقیماً با بخش فنی شرکت ما تماس بگیرید.
- بسته بندی اصلی باید در حین حمل و نقل و ذخیره سازی بازیابی شود و در انبار خنک، خشک و دارای تهویه نگهداری شود.
- مراقب باشید که در حین نصب و استفاده به سنسور آسیب نرسانید.
- اقدامات موثر حفاظت از صاعقه باید در محل نصب انجام شود.
- محفظه هر فرستنده در این سری باید به طور قابل اعتماد زمین شود و مقاومت زمین باید کمتر از 4Ω باشد.
- هنگام استفاده از ارتباط 485 برای پیکربندی سیستم، فرستنده باید مجهز به مانع ایمنی یا ایزولاتور باشد.
- مانع ایمنی باید گواهی ضد انفجار دریافت کند و نصب آن باید مطابق با الزامات دفترچه راهنمای آن انجام شود.
- هنگامی که فرستنده در ناحیه "0" استفاده می شود، ترانسفورماتور برق که برق را به مانع ایمنی می رساند، باید الزامات ماده 8.1 GB3836.4-2010 را برآورده کند.
عیب یابی رایج سنسور سطح مایع خازنی
- در حین استفاده، اگر ابزار هیچ خروجی جریانی ندارد، بررسی کنید که آیا سیم های سرب "+" و "-" پردازنده سیگنال شل شده اند یا افتاده اند. مشکلات فوق باید فوراً تقویت شوند.
- اگر نشانگر متر صفر است، یک ابزار فلزی مانند موچین، پیچ گوشتی و غیره را نگه دارید و ترمینال "سنسور" پردازنده سیگنال را لمس کنید و نشانگر باید افزایش یابد، در غیر این صورت، پردازنده سیگنال متر آسیب دیده است. در این زمان، پردازنده سیگنال ابزار باید تعویض شود.
- اگر نشانگر متر پر است، سیم سرب پردازنده سیگنال "سنسور" را بردارید. اگر چراغ نشانگر متر هنوز پر است، نشان می دهد که پردازنده سیگنال آسیب دیده است. اگر نشانگر متر به صفر بازگردد، ممکن است به دلیل عایق ضعیف سنسور باشد. هنگامی که عایق بد است، سنسور باید فوراً تعویض شود.
- روش سنسور را بررسی کنید: سیم سرب سنسور را از پردازنده سیگنال جدا کنید. از یک شیکر 500 ولت یا یک مولتی متر نوع 500 با فایل "x10k" برای اندازه گیری مقاومت بین سیم سرب سنسور و دیواره برج فلزی استفاده کنید. باید بیشتر از 10 مگا اهم باشد، در غیر این صورت نشان می دهد که سنسور عایق ضعیفی دارد.
- تشخیص و حذف تداخل: اگر ابزار در آزمایشگاه به طور معمول کار می کند اما مقدار نشان داده شده در میدان به بالا و پایین نوسان می کند تا یک مقدار سطح مایع خاص را نشان دهد، می توان قضاوت کرد که ابزار مختل شده است. ظرفیت خازن الکترولیتی متصل شده به موازات در هر دو انتهای خط برق ابزار حدود 220 میکروفاراد است و ولتاژ مقاومت بیشتر از 50 ولت است که می تواند حذف شود.
- هنگامی که گیج سطح مایع خازنی نوسان می کند، اولین چیزی که باید در نظر گرفت این است که آیا سطح مایع واقعاً نوسان دارد یا خیر. در این زمان، باید از طریق مشاوره با فرآیند حل شود. اگر نوسان گیج سطح مایع ناشی از نوسان سطح مایع نباشد، باید تأثیر تداخل و اینکه آیا زمین خوب است، آیا منبع تداخلی در این نزدیکی وجود دارد، آیا جوشکاری الکتریکی برای کار وجود دارد، آیا جوشکاری الکتریکی برای کار وجود دارد و آیا تأثیری از تجهیزات الکتریکی بزرگ وجود دارد، در نظر گرفته شود.