PRF-100射頻導(dǎo)納分體

1、北京蘭普森科技有限責(zé)任公司 PRF-100射頻導(dǎo)納物位開關(guān)（分體高溫型）安裝調(diào)試說(shuō)明書一 原理射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來(lái)的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的料位控制技術(shù)，射頻導(dǎo)納中導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù)，它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成，而射頻即100KHZ無(wú)線電波譜，所以射頻導(dǎo)納可以理解為用100KHZ無(wú)線電波測(cè)量導(dǎo)納。1 電容式物位測(cè)量原理實(shí)驗(yàn)室中，平行板電容器是一個(gè)理想型的電容器，其電容量為：C=×S / D ，其中為兩電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為兩極板間面積，D為兩極板間距離。對(duì)于一個(gè)料倉(cāng)，安裝一個(gè)測(cè)量電極系統(tǒng)，形成一個(gè)同軸電容器。倉(cāng)內(nèi)存在一個(gè)電容

2、C=0×S ×H 0 / D +×S×（ H- H 0 ）/ D ，其中0為兩電極間空氣的介電常數(shù)，0=1.0006，近似=1；為兩電極間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為兩極板間等效面積，D為兩極板間距離，H0為空氣段探頭長(zhǎng)度，H為探頭長(zhǎng)度。對(duì)于一個(gè)固定的料倉(cāng)來(lái)說(shuō)，物料的 是固定的，S、D 也是固定的，所以，推導(dǎo)上式可知，測(cè)量電容與物料的高度成正比。 利用檢測(cè)橋路上的可調(diào)電容可以平衡掉初始電容，包括安裝電容和線纜電容等，只剩下探頭物料電容，該電容信號(hào)經(jīng)放大后，輸出一個(gè)與料位成正比的信號(hào)。這種電容式原理存在一個(gè)嚴(yán)重弱點(diǎn)：即物位升高淹沒(méi)探頭后又落下去時(shí)，探頭可能會(huì)留有附

3、著物即掛料。這會(huì)導(dǎo)致被測(cè)電容加大，如果是導(dǎo)電液體情況會(huì)更嚴(yán)重，產(chǎn)生很大的誤差。另一個(gè)缺點(diǎn)是探頭到電路單元之間的連接電纜，在這相當(dāng)于一個(gè)較大的電容，而且隨溫度變化。這個(gè)變化的電纜電容與物位電容疊加在一起會(huì)引起很大的誤差，尤其在物料介電常數(shù)較低的場(chǎng)合，信號(hào)較小，這些誤差將是很嚴(yán)重的。而射頻導(dǎo)納技術(shù)就能克服上述缺點(diǎn)。2 點(diǎn)位射頻導(dǎo)納原理 點(diǎn)位射頻導(dǎo)納技術(shù)與電容技術(shù)的重要區(qū)別是采用了三端技術(shù)，如圖3。在電路單元測(cè)量信號(hào)上引出一根線，經(jīng)同相放大器放大，其輸出與同軸電纜屏蔽層相連，然后又連到探頭的屏蔽層上（Cote-shield元件）。該放大器是一個(gè)同相放大器，其增益為“1”，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)等電位、同

4、相位、同頻率但互相隔離。地線是電纜中另一條獨(dú)立的導(dǎo)線。由于同軸電纜的中心線與外層屏蔽存在上述關(guān)系，所以二者之間沒(méi)有電位差，也就沒(méi)有電流流過(guò)，即沒(méi)有電流從中心線漏出來(lái)，相當(dāng)于二者之間沒(méi)有電容或電容等于零。因此電纜的溫度效應(yīng)，安裝電容等也就不會(huì)產(chǎn)生影響。對(duì)于探頭上的掛料問(wèn)題，采用一種新的探頭結(jié)構(gòu)如圖，五層同心結(jié)構(gòu)：最里層是中心測(cè)桿，中間是Cote-shield屏蔽層，最外面是接地的安裝螺紋，用絕緣層將其分別隔離起來(lái)。圖4給出了探頭上掛料的等效電路。與同軸電纜的情況是一樣的，中心測(cè)桿與屏蔽層之間沒(méi)有電勢(shì)差，即使傳感元件上掛料阻抗很小，也不會(huì)有電流流過(guò)，電子儀器測(cè)量的僅僅是從探頭中心到主要是到對(duì)面罐壁

5、（地）的電流，因?yàn)镃ote-shield元件能阻礙電流沿探頭向上流向容器壁，因而對(duì)地電流只有經(jīng)探頭末端通過(guò)被測(cè)物料到對(duì)面容器壁。即UA=UB IAB=（UA-UB）÷R=0。由于屏蔽層與容器壁之間存在電勢(shì)差，兩者之間雖有電流流過(guò)，但該電流不被測(cè)量，不影響測(cè)量結(jié)果。這樣就將測(cè)量端保護(hù)起來(lái)，不受掛料的影響。只有容器中的物位確實(shí)上升接觸到中心測(cè)桿時(shí)，通過(guò)被測(cè)物料，中心測(cè)桿與地之間形成被測(cè)電流。二 拆箱 小心的打開包裝箱并除去包裝箱內(nèi)的填充物，仔細(xì)核對(duì)裝箱單內(nèi)的每項(xiàng)條款，包括儀表型號(hào)、安裝附件、說(shuō)明書等 ，若發(fā)現(xiàn)有缺貨與裝箱單不符或破損現(xiàn)象，請(qǐng)立刻與我公司聯(lián)系。三 查看說(shuō)明書 該說(shuō)明書包括儀

6、表的技術(shù)參數(shù)、安裝及調(diào)試規(guī)范，請(qǐng)仔細(xì)閱讀說(shuō)明書中的每一項(xiàng)內(nèi)容，如對(duì)說(shuō)明書中的內(nèi)容有不明白的地方，可以打電話或傳真的方式與我公司聯(lián)系。PRF-100系列控制系統(tǒng)包括 1個(gè)傳感元件,1個(gè)電子單元及1套殼體, 分體型還包括1套連接傳感元件和電子單元的信號(hào)電纜。四技術(shù)參數(shù)性能指標(biāo) 1. 電源要求：交流系統(tǒng)：標(biāo)準(zhǔn)：215265VAC 50/60Hz， 5W (最大) 直流系統(tǒng)： 24VDC系統(tǒng)：1929VDC, 3W (最大) 2輸出：DPDT繼電器 觸點(diǎn)容量 220VAC 5A 無(wú)感，3A有感3環(huán)境溫度： -4063 使用溫度：標(biāo)準(zhǔn)型-40250高溫型-408004響應(yīng)時(shí)間：標(biāo)準(zhǔn) 0.2秒 延時(shí)(可選

7、)：090秒5靈敏度：0.15pF或更小6故障保險(xiǎn)：現(xiàn)場(chǎng)可設(shè)置為HLFS(高位故障保險(xiǎn))或LLFS(低位故障保險(xiǎn))7溫度影響： 0.1pF/308線電壓影響：120VAC時(shí) 0.2pF/20V9. 穩(wěn)定性： 0.1pF/6mo (最大漂移)10.火花保護(hù)： 標(biāo)準(zhǔn)10A 加防護(hù)器100A11傳感元件安裝 ：3/4" NPT或法蘭安裝12 插入長(zhǎng)度：標(biāo)準(zhǔn)18"(IL)-10"(CSL) 18"(IL)-3.5"(CSL) 36"(IL)-10"(CSL)13電器接口：電氣接口為3/4NPT，標(biāo)準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度為7.65米，最長(zhǎng)45.7

8、米(僅對(duì)分體) 14. 外殼：符合NEMA1-5、4X和12&13(IP65)的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),符合1區(qū)、2區(qū)所有組別的防爆要求15. 防爆區(qū)域等級(jí): 電纜、傳感元件在1區(qū)、2區(qū)的所有組別本安防爆,由本安電源供電的電路單元在1區(qū)、2區(qū)的所有組別內(nèi)本安防爆五安裝 請(qǐng)用戶按照本說(shuō)明書中的安裝規(guī)范進(jìn)行安裝：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的不同可分為整體安裝和分體安裝。一般采用在罐頂垂直安裝的方式，在測(cè)量非導(dǎo)電物料介質(zhì)時(shí)，也可以采用側(cè)壁橫裝或斜裝。當(dāng)采用側(cè)裝時(shí)，最好使儀表向下傾斜30度安裝。根據(jù)安裝方式不同，又可以分為安裝座安裝和法蘭安裝。注意：傳感元件的屏蔽端一定要伸入罐壁最小為50mm。1安裝管座安裝：要求安裝座

9、長(zhǎng)度小于。 管座安裝 法蘭安裝 2法蘭安裝：容器壁上要求有與之配套的下法蘭，但要求高度不得大于。儀表的屏蔽端要伸出罐壁最小為50mm。錯(cuò)誤安裝 正確安裝3.分體垂直安裝 4.分體水平安裝：5.傾斜安裝：6.其它安裝方式： 釣魚桿式安裝：當(dāng)罐體的安裝條件受到限制時(shí)，只能側(cè)面安裝且量程又較大時(shí)，使用此種方式。探頭底部帶固定支撐安裝：當(dāng)罐體內(nèi)有較強(qiáng)的攪拌且量程大于3米時(shí)，需要在探頭的未端進(jìn)行固定。 釣魚桿式安裝 帶固定支撐安 帶地錨安裝 低導(dǎo)電物料應(yīng)用(加長(zhǎng)探頭)7安裝要求：A.當(dāng)安裝探頭時(shí)，將傳感器插入罐體，用管鉗夾住探頭根部擰緊即可。注意不要圖省事擰變送器蘭色殼體，因?yàn)樵跀Q緊的過(guò)程中，有可能蘭色

10、殼體與探桿發(fā)生松動(dòng)，造成內(nèi)部接線拉斷。在出廠時(shí)殼體內(nèi)部（整體式）的電子單元與探頭間的連接電纜已接好，用力擰殼體會(huì)使內(nèi)部的電纜及火花防護(hù)器損壞。B.當(dāng)儀表安裝處有較高的溫度、較強(qiáng)的振動(dòng)、較強(qiáng)的電磁場(chǎng)，腐蝕性氣體及任何可能造成機(jī)械損壞的地方，請(qǐng)將儀器換成分體式安裝。安裝位置應(yīng)盡量避開加熱盤管，或?qū)⒉糠旨訜岜P管繞行，當(dāng)在灰斗上使用時(shí)，距離探頭半米內(nèi)，不應(yīng)有妨礙飛灰運(yùn)動(dòng)的障礙物。如果經(jīng)常有大塊物料沖擊，則需要選用平板式料位儀。C.分體安裝的信號(hào)電纜，只能使用DE公司提供的電纜，并且只可截短不可加長(zhǎng)，多余部分的電纜也不能盤起，過(guò)長(zhǎng)的部分應(yīng)剪掉，并且電纜應(yīng)加穿護(hù)線鋼管。D.儀表安裝時(shí),必須保證探頭的中心探

11、桿和屏蔽層與容器壁互不接觸,絕緣良好,安裝螺紋與容器連接牢固，電器接觸良好。E.儀器的安裝位置由安裝嘴的位置或容器開口位置來(lái)決定。當(dāng)處于安裝嘴中，注意不要超過(guò)傳感元件的第一層絕緣層, 即探頭屏蔽層必須伸到容器內(nèi)部，Cote-shield端要伸出罐壁或內(nèi)部掛料層最小50mm。在安裝時(shí)，要保證傳感元件的絕緣層不被割破或劃破。 F.儀表探頭應(yīng)盡量避開物料的沖擊，水平安裝時(shí)，當(dāng)測(cè)量的物料較堅(jiān)硬且較重，對(duì)探頭的沖擊較大，應(yīng)在探頭上方焊一擋板，防止探頭被砸彎。G.儀表的信號(hào)回路應(yīng)采用二芯屏蔽線，以減少干擾，屏蔽層接大地，大地應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)儀表地，切不可接至動(dòng)力地。變送器與被測(cè)粉倉(cāng)也必須實(shí)施良好接地，以提高測(cè)量精

12、度。H.當(dāng)測(cè)量絕緣物料時(shí)（如在灰斗上），靜電較強(qiáng)，須安裝特制的火花保護(hù)器。I當(dāng)測(cè)量的介質(zhì)介電常數(shù)過(guò)小時(shí)，應(yīng)加長(zhǎng)探頭或改用高靈敏度單元。六調(diào)試1 檢查傳感元件接線 分體接線圖 整體接線圖濾波器接線 火花塞接線整體式系統(tǒng)傳感元件與電子單元的接線已由廠家接好。如需重新接線，請(qǐng)見上圖的正確接法。所有傳感器的接線端均接至電路板背面一側(cè)。請(qǐng)確保屏蔽線接電子單元的屏蔽端（標(biāo)記），中心線(藍(lán)色)接電子單元的探頭端（標(biāo)記），因采用金屬外殼，電子單元端地線可不接。探頭端，屏蔽線的中心線接探頭中心桿，屏蔽線的屏蔽層接探頭屏蔽層，當(dāng)探頭沒(méi)有屏蔽端時(shí)，把連接電纜上的屏蔽端剪掉。2.檢查電源接線所有電源接線均接至電子單元

13、機(jī)座頂部的端子板上。3故障保險(xiǎn)選擇故障保險(xiǎn)也可在現(xiàn)場(chǎng)由安裝在儀器電路板上的 故障保險(xiǎn)端選擇跳線進(jìn)行設(shè)置。在上位時(shí)為高位報(bào)警，在下位時(shí)為低位報(bào)警。如右圖所示故障保險(xiǎn)跳塊位置。 4繼電器的連接繼電器具有一雙刀雙擲(DPDT)輸出，繼電器僅作為 一個(gè)開關(guān)，不能直接帶動(dòng)報(bào)警器或其他較大功率設(shè)備動(dòng)作。所有繼電器均接至電子單元機(jī)座頂部的端子板上。綠燈滅時(shí)繼電器處于報(bào)警狀態(tài)（在斷電或儀表有故障時(shí)，繼電器也處于報(bào)警狀態(tài)）。高位故障保險(xiǎn)通常用于高位報(bào)警，當(dāng)物料超過(guò)探頭或儀表出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)出高位報(bào)警信號(hào)。低位故障保險(xiǎn)通常用于低位報(bào)警，當(dāng)物料低于探頭或儀表出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)出低位報(bào)警信號(hào)。注意：處于危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)在打

14、開防爆機(jī)殼進(jìn)行儀表標(biāo)查之前，首先先檢查該區(qū)域是否是無(wú)危險(xiǎn)的。當(dāng)完成標(biāo)定后，必須重新將機(jī)殼裝好。每一與防爆機(jī)殼相連的接線必須配有一經(jīng)認(rèn)證過(guò)的密封配件。5.標(biāo)定 A給儀表單元上電。B工作點(diǎn)調(diào)整如右上圖所示的設(shè)定點(diǎn)電位器是用于調(diào)節(jié)電子單元繼電器的動(dòng)作，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，繼電器工作點(diǎn)升高，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，繼電器工作點(diǎn)降低。LED燈亮意味電子單元繼電器動(dòng)作，表示處于正常狀態(tài)，而LED燈滅意味電子單元繼電器復(fù)位，表示處于報(bào)警狀態(tài)。 廠家均設(shè)置為適用于測(cè)量導(dǎo)電物料水溶液，若用于這類場(chǎng)合中，則不需再進(jìn)行標(biāo)定。（1）水平安裝絕緣物料的標(biāo)定 A. 確定物料恰好在傳感元件之下，即未 接觸物料。如右圖。 B.先將工作點(diǎn)調(diào)節(jié)旋鈕

15、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到LED亮。 C升高物位令其恰好接觸到傳感元件。 (LED將改變狀態(tài))。D記下調(diào)節(jié)工具此時(shí)的位置。然后順時(shí)針緩慢地調(diào)節(jié)旋鈕，直至繼電器再次動(dòng)作或順時(shí)針擰到頭。記下所擰圈數(shù)。 E.逆時(shí)針調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)圈數(shù)為剛才記下圈 數(shù)的一半。 F.對(duì)于再標(biāo)定來(lái)講，所記下的1/2的圈數(shù)為“預(yù)負(fù)載”。 標(biāo)定完成。 注意：若傳感元件接觸物料與未接觸物料之間所對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)圈數(shù)少于1圈，請(qǐng)向廠家咨詢。若被測(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)或?qū)щ娦愿淖兞?，工作點(diǎn)也將改變。在空倉(cāng)情況下，若旋轉(zhuǎn)電位器設(shè)定點(diǎn)順時(shí)針到頭找不到臨界點(diǎn)（在高位報(bào)警時(shí)燈滅），調(diào)不亮，則零點(diǎn)電容太大，需要在電子單元上加一個(gè)墊整電容。 儀表出廠

16、時(shí)均設(shè)置跳塊為高報(bào)，若安裝在低位，用來(lái)測(cè)量低位報(bào)警，也可不用改變跳塊位置，把輸出接線接在相對(duì)的觸點(diǎn)上(常閉)，調(diào)試方法與高報(bào)相同，只是燈的狀態(tài)相反，由亮到滅。 絕緣被測(cè)介質(zhì)垂直安裝 （2）垂直安裝絕緣物料及導(dǎo)電物料的標(biāo)定 A.在傳感元件的測(cè)量部分設(shè)置所需控制點(diǎn)(最少3英寸)。 B.用所提供的標(biāo)定螺絲刀從逆時(shí)針到頭開始緩慢順時(shí)針調(diào)節(jié)工作點(diǎn)旋鈕至繼電器恰好動(dòng)作(LDE改變狀態(tài))。記住所旋圈數(shù)。C.記下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，為再標(biāo)定做準(zhǔn)備。 標(biāo)定完成。 (3)再標(biāo)定 A.對(duì)于（1）的再標(biāo)定，將進(jìn)行步驟A,B,再順時(shí)針按所記的預(yù)負(fù)載量調(diào)節(jié)旋鈕。 B.對(duì)于（2）的再標(biāo)定，從逆時(shí)針到頭的位置按所記預(yù)負(fù)載量順時(shí)針

17、調(diào)節(jié)旋鈕。 C.對(duì)于導(dǎo)電被測(cè)介質(zhì)(廠家設(shè)置)的再標(biāo)定，用螺絲刀將旋鈕順時(shí)針擰到頭，無(wú)需其它調(diào)節(jié)。注意：一般情況下，對(duì)于高位報(bào)警，空倉(cāng)條件下便可準(zhǔn)確調(diào)試，在找到臨界點(diǎn)后再順時(shí)針加1/2或3/4 圈即可。 當(dāng)電位器從一端擰到另一端大約35圈左右，旋轉(zhuǎn)到頭時(shí)會(huì)聽到輕微的“咯咯”聲，這時(shí)應(yīng)停止旋轉(zhuǎn)，否則會(huì)損壞單元。（4）測(cè)試： 用手指輕觸傳感器接線端的中心端（蘭端），變送器應(yīng)動(dòng)作?？煽康臏y(cè)試方法為：上料實(shí)物測(cè)試或加電容測(cè)試。七故障排除若儀器發(fā)生故障時(shí)，可將整個(gè)系統(tǒng)拆成單個(gè)元件來(lái)進(jìn)行檢查，若無(wú)法找出確切的故障所在，請(qǐng)與我公司聯(lián)系。1檢查電子單元A斷開傳感元件與儀器的接線，將藍(lán)色線及桔黃色線分別從中心端及

18、屏蔽端斷開，包括濾波器、火花塞，但電源線不要斷開。 B在中心端與地端接入1050pF間的電容。從工作點(diǎn)旋鈕逆時(shí)針到頭位置開始,用標(biāo)定螺絲刀緩慢順時(shí)針調(diào)節(jié)至繼電器動(dòng)作。C再逆時(shí)針旋1/4圈數(shù)，注意一下繼電器兩次動(dòng)作間所差的圈數(shù)，若圈數(shù)小于1/4，則儀器工作正常，若大于1/4圈則表明單元有問(wèn)題。 2檢查傳感元件 A. 斷開屏蔽線(桔黃色)及中心線(藍(lán)色)。若傳感元件上有物料，用一模擬歐姆表測(cè)量 下列阻值：中心端與屏蔽的阻值屏蔽端與地端的阻值 中心端與地端的阻值 B三端之間的阻值應(yīng)大于： 中心端與屏蔽端 750 屏蔽端與地端 750 中心端與地端 1500 C清除傳感器上的掛料。D當(dāng)傳感元件上無(wú)掛料

19、時(shí),用一模擬歐姆表測(cè)量探頭三 端阻值： 中心端與屏蔽的阻值 屏蔽端與地端的阻值 中心端與地端的阻值 E若上述三值均小于1M，請(qǐng)與廠家聯(lián)系。3檢查連接電纜：連接電纜出現(xiàn)的問(wèn)題主要是短路和斷路，把連接電纜從儀表上拆下來(lái)，在其一端短路或斷開，測(cè)量另一端，可以檢測(cè)出來(lái)：A 短路：從探頭上拆下連接電纜，使其一端懸空(中心端與屏蔽湍斷開)，用萬(wàn)用表在另一端測(cè)量電阻應(yīng)無(wú)窮大，三端之間均依此方法進(jìn)行測(cè)量。B 斷路：從探頭上拆下連接電纜，使其一端短路(中心與屏蔽湍短接)，用萬(wàn)用表在另 一端測(cè)量電阻應(yīng)為零，三端之間均依此方法進(jìn)行測(cè)量。C濾波器：對(duì)于飛灰等物料的測(cè)量，因摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，有時(shí)會(huì)很大，一般要加裝濾波器來(lái)消除靜電影響。濾波器的檢查為測(cè)其中心端對(duì)地的阻值，一般應(yīng)為一百歐姆左右，無(wú)窮大或短路均是壞的。4檢查繼電器回路 A繼電器回路由一組由接線端子板引出，雙刀雙擲接