外测液位计、液位开关原理介绍_图文

1、外测液位产品选型介绍 现在市场上开始兴起一类新型液位测量产品-采用罐外测量技术的外测液位计计、外测液位开关。这种液位测量产品又具有哪些优点呢?下面我们就介绍三款液位产品的选型,分别是外测微振动液位开关,高精度智能外贴液位计及顶装超声波液位计。我们就以西安展航电子科技有限公司的产品作为样本讨论。1.外测微振动液位开关一、产品概述外测微振动液位开关(外贴式液位开关主要用于监测储罐液面,实现罐体内液位的上下限报警或监测管道中是否有液体存在(干态保护,这种技术克服了传统测量方式对介质或环境的苛刻要求而不受介电常数、介质密度、导电性、发射系数、压力、温度、沉淀等因素的影响,特别适合在石油、化工、医药、电

2、力、食品等行业的各类液体液位控制。对于高压力、有剧毒、强腐蚀、危险化学品液体的检测,本产品更是您理想的选择。二、工作原理采用我公司特制传感器探头与罐壁之间的微机械振动原理进行信号变换耦合,结合传感器接收信号的强弱,并根据自己特有的DSP液位分析算法,进而可准确的判断出当前位置处的液位状态。三、产品特点完全非接触式测量,安装到储罐的外壁上;安装及维护方便,可不停产、不清罐、不动火;适用面广:适用于高压、有剧毒、强腐蚀及易燃易爆环境下各种液体介质的测量;仪表工作可靠、性能稳定、精度高、反应灵敏;仪表使用寿命长,不需要使用方维修、免维护;安装抗浪涌模块,可有效防止雷电干。四、应用条件介质要求液体的粘

3、度30mps,对纯净液体、乳状、悬浮状及有沉淀的液体均可测量 被测容器材质适合于金属、非金属及硬质塑料等一切密实材料的测量可测壁厚:不超过50mm五、系统技术参数说明5.1 性能重复性误差:±2mm 滞后:15mm5.2 供电24V DC±5% / 220 V AC5.3 信号输出开关量继电器输出(触点为无源节点,继电器容量:250V AC/DC 5A 5.4 接口电气接口规格:M20×1.5mm G1/2" NPT 1/2" NPT 3/4"穿线孔直径:8mm(适配电缆直径68mm5.5 外壳1> 材质:铸铝 2> 防护

4、等级:IP65 3> 防爆标志:ExdIICT65.6 探头主体材质:不锈钢316SS防护等级:IP655.7 适用场所除煤矿外的其他爆炸性场所5.8 环境条件主机使用环境温度:40+120;超声波探头使用环境温度:40+150,(高温探头使用环境温度最高可达180;湿度:15%100% RH 。注:若温度低于40时,建议增加保温措施(加保温层或伴热装置对主机及探头进行保温。六、外形结构外测微振动液位开关组件见图6.1,通过防爆接线盒连接探头传输信号线与主机的进线孔,探头端与线缆之间通过BNC 端子旋拧即可。 传感器线缆进线孔主机(变送器探头电源线及信号线报警指示灯BNC端子连接图6.1

5、 液位开关主机及组件液位开关主机及探头壳体的尺寸规格见图6.2与图 6.3。图6.2 液位开关主机尺寸规格 图6.3 液位开关探头壳体尺寸规格七、仪表安装1 主机安装在立管上固定U型卡和弯板支架,如图7.1,然后将变送器和防爆接线盒固定在弯板支架上,如图 7.2图7.1 安装U型卡和弯板支架 图7.2 固定变送器2探头的安装固定对于一般铁质材料的容器储罐,可通过探头壳体上的磁力吸盘直接吸附到罐壁上即可完成探头的安装。其中两只探头安装时水平距离应保持在30cm 左右。而对于非铁质材料的储罐,可通过用胶粘或者焊接转接板的方法来固定一块儿铁板在储罐的检测位置处,然后将探头通过磁力吸盘吸附到转接板上,

6、实现快速安装和拆卸检测探头。具体安装方法如图7.3所示。焊接转接板转接钢板点焊储罐30cm胶粘转接板转接钢板涂胶30cm储罐探头壳30cm三通管转接板储罐探头壳30cm三通管转接板储罐图7.3 焊接或胶粘转接板安装图示3走线图示仪表走线连接如图7.4所示。储 罐45液面位置30cm239167899图7.4仪表走线图示图7.4中: 1变送器 2磁力吸盘3探头(置于吸盘内 4防爆软管 5三通管 6穿线管 7防爆接线盒 8安装支架 9电气接口 规格:M20×1.5mm 或G 1/2可选其中第6项(走线管需用户自备八、 接线1 .四线制 图8.1主机接线图 图8.2 防爆接线盒接线图2.两

7、线制两线制液位开关使用两线制转接模块实现两线制远距离传输信号,其接线图如图8.3所示。 图8.3两线制模块与主机连接线路图防爆接线盒接收(红发射探头变送器+-+-+接收(红发射现场安装 某化工厂现场图 某原油罐现场安装图订货选型 Z H H -L S -X X X XI-一体式 H- 高温 A-防爆 F-四线制S-分体式 C-常温 C-普通 D-两线制如:选择四线制防爆常温型液位开关分体式结构,其订货型号为:ZHH-LS-SCAF部分已测介质液 化 气 氯 仿 盐 酸水硫 酸丙 稀 酚 水 食 用 油 原 油 香 蕉 水盐 水 丁 二 烯氯 乙 烯 轻 烃 烧碱溶液 甲 氨 甲 苯白 酒 汽

8、油C3 啤 酒 二 甲 苯 草 酸 环氧乙烷丙 酮 甲 醇乙 醇 二 甲 醚乙 醚柴 油 污 水乙 烯 牛 奶煤 油硝 酸2 高精度智能外贴液位计一、产品概述高精度智能外贴液位计是由我公司独立自主研发的一项新型液位测量产品,打破了传统液位测量方法,可在罐外连续测量液位,对罐体不开孔、安装及维护可不停产,而且通过技术改进,大大减小了液位的测量盲区(盲区可减至10cm并提高了测量精度,这是市场上同类产品所不可及的。本产品适合测量密闭容器内的各种有毒物质强酸强碱及各种纯净液体的液位,仪表采用隔爆设计,可在需要防爆的场合推广使用,特别适合老产品的更新换代!二、工作原理高精度智能外贴液位计采用了超声的回

9、波测距原理,结合数字信号处理技术,以我公司独立开发的专用超声波处理技术为系统内核,实现了超高速的数字信号处理功能。克服了储罐壁的影响,仪表处理后的液位高度数值准确,无需CPU 再作分析、比较、判断。此外仪表可输出420mA 标准信号,亦可通过RS-485或 Hart接口将测量结果输出至上位计算机(或二次表。三、产品特点 测量精度高、仪表反应灵敏 仪表安装、维护方便,可不停罐 适用面广:对有剧毒、强腐蚀性、高压力、各种复杂工况、以及爆炸性气体环境下的各种液体介质均可测量 仪表具有自校准功能 仪表不需要使用方维修、免维护 仪表不需要定期标定、工作可靠、性能稳定、使用寿命长 智能型、电子仪表 抗干扰

10、能力强四、技术参数量程规格 3m、5m、10m、20m、30m、50m显示分辨率 1mm测量精度 0.1%FS输出信号 4-20mA、RS-485、Hart供电电压 24V DC±15%,10W电气接口规格 M20×1.5mm或G1/2防护等级 IP65防爆标志 ExdIICT6环境条件 超声波探头使用环境温度:-50+150,湿度:15%100% RH 罐型 球罐、卧罐、槽罐、立式罐等五、应用条件介质要求被测液体的粘度30mps且罐内无沉淀和横向遮挡物。被测容器材质适合于金属、非金属及硬质塑料等一切密实材料的测量可测壁厚:不超过50mm六、外形结构高精度智能外贴液位计组件

11、见图6.1,探头传输信号线通过主机进线孔接入,探头端与线缆之间通过BNC 端子旋拧即可。传感器线缆BNC端子连接净重:2kg主机(变送器出线孔进线孔探头图6.1 高精度智能外贴液位计组件图高精度智能外贴液位计主机及探头壳体的尺寸规格见图6.2与图 6.3。图6.2 高精度智能外贴液位计主机尺寸规格 图6.3探头壳体尺寸规格七、仪表安装高精度智能外贴液位计在立罐、球罐、卧罐上安装图示分别如图7.1中a,b,c所示,本仪表可实现自校准功能,其校准探头在立罐、球罐、卧罐上安装图示分别如图7.1中a、b、c所示。 图7.1 常见罐形安装示意图探头安装要求 对于铁质容器,可以给探头工作端面涂上硅脂并用磁

12、性吸盘将其直接贴在容器底部即可;若容器外壳是玻璃等其它材料,可以用胶或支架将探头固定于容器底部。探头指向须与所测距离在同一直线上;对于带地基的大型立罐若无可供外贴的环境,可采用投入式的安装方式,即将探头直接投入到罐底,为避免探头被罐内流体冲走,可在罐内安装径井固定探头,或是用钢丝绳将探头固定在罐底。 探头正上方无盘管等遮挡物; 远离罐底进液口,以避免进液剧烈流动对测量的影响; 远离罐顶进液口下方位置,以避免进液冲击使液面剧烈波动影响测量; 八、仪表接线主机与防爆接线盒接线如下图所示(两路继电器备用: 部分已测介质液化气 氯仿 二甲醚 水 盐酸丙稀 酚水 香蕉水 甲基叔丁基醚 偏二甲肼 氮甲基苯

13、氨 丁二烯 氯乙烯 轻烃 嗅素无水氟化氢 甲苯 硫化氢 汽油 C3二氧化碳 二甲苯 四氯乙烯 环氧乙烷 丙酮植物油 乙醇 氟立昂 乙醚 柴油乙烯 牛奶 液氨 煤油 硝酸甲醇 硫酸 甲氨 盐水 液氯产品选型Z H H-L M- X XA-防爆 3- 3米量程C-普通 5- 5米量程T-特殊介质专用 10- 10米量程20- 20米量程30- 30米量程50- 50米量程例如:选择20米量程防爆型高精度智能外贴式液位计,其型号应为: ZHH-LM-A20。3 顶装超声波液位计一、产品概述顶装式超声波液位计是由我公司独立自主研发的一种新型液位测量装置。产品设计采用了全数字化、人性化的设计理念。仪表外

14、壳采用铸铝防水外壳,具有国际通用的电器接口,便于施工安装。在现场观察液位数据的同时可实现数据传输和人际交流功能。此仪表具有安全、清洁、精度高、寿命长、稳定可靠、安装维护方便等特点,适用酸、碱、盐、防腐、高温等各种领域。本仪表可通过420mA或RS485(Modbus协议或其他定制协议连接到显示表或各种DCS系统中,为工业的自动化运行,提供实时的液位数据。二、工作原理超声波液位计的工作原理是:换能器(探头发出脉冲超声波遇到被测介质表面被反射回来,部分反射回波被同一换能器接收,转换成电信号。脉冲超声波以声波速度传播,此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示: S= C×T/

15、2。 超声波液位计由于发射的脉冲超声波有一定的宽度,使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重叠,无法识别,这个区域称为测量盲区,盲区的大小与超声波换能器的型号有关。三、产品特点电路设计采用国外进口元器件,工作性能稳定可靠。声波智能技术软件可自动进行智能化回波分析,操作简单。仪表采用先进软件技术,仪表精度高,可达0.3%,能够抗各种干扰。本仪表不跟液体直接接触,安装方便,方便维护,故障率低。仪表自带LCD液晶显示,可以实时显示液位,方便在现场调试观察。仪表的所有输入、输出线均具有防雷、防短路的保护功能。四、技术参数量程规格 3m、5m、10m、15m、20m盲区 0.25m0.6m测距精

16、度 0.3%测距分辨率 1mm输出信号 420mA供电电压 DC24V/AC220V防爆标志 ExdIICT6防护等级 IP65环境温度 -40 +80, 40150(高温型,需定做五、仪表安装1、仪表外形尺寸一体式防爆超声波液位计和一体式普通超声波液位计外形尺寸分别如图分体式中液位计变送器和探头的尺寸规格与一体式中的变送器及探头尺寸规格完全相同。 图5.1 一体式防爆超声波液位计尺寸规格 图5.2 一体式普通超声波液位计尺寸规格2、仪表安装固定一体式防爆超声波液位计可通过支架安装固定和法兰固定两种方法,开敞环境下一般采用支架安装方式,用仪表自带法兰固定。池或罐在安装位置上割一个略大于探头直径

17、(60mm的圆孔,将仪表放入,然后将法兰自下而上旋紧。安装必须保证仪表的探头面与被测液面水平。 图5.3 支架固定尺寸定位 图5.4法兰盘尺寸图分体式超声波液位计在原油储罐安装如图5.5所示 图5.5分体式超声波液位计在原油储罐上安装图示图5.5中 1仪表保护箱 2变送器3防爆接线盒 4防爆软管5走线管 6探头7安装支架电气接口 规格:M20×1.5mm或G 1/2可选3、仪表接线图仪表接线图如下图所示: 电源:220VAC或DC24V可选输出信号:420mA;RS-485:A B;两路继电器分别:SPDT1 为第一路, SPDT2为第二路。4、安装参数含义如图所示,仪表探头发射波打到液位后反射回探头,探头接收到后计算发