VEGA射頻導(dǎo)納物位計(jì)的應(yīng)用與選型
VEGA射頻導(dǎo)納物位計(jì)是目前物位控制器跨世紀(jì)的前衛(wèi)替代產(chǎn)品,在歐美和日本已被廣泛應(yīng)用,,國內(nèi)的用戶也在用它替換舊的產(chǎn)品,。它可以檢測所有物料,而不受物料的密度,、顆粒大小,、化學(xué)成分、沉積粘度和導(dǎo)電特性等參數(shù)變化的影響,。廣泛地應(yīng)用于液體,、粉體、漿體,、固體等多種物料的控制,。而物位是水泥工業(yè)生產(chǎn)過程的主要測量參數(shù),和其他行業(yè)不同,。在水泥工業(yè)中主要是固體物料的物位測量,,液位測量則很少,。固體物料種類繁多,有塊料,、顆粒狀,、粉料,這些物料的介電常數(shù),、容重,、溫度、水分含量也各不相同,。接觸式測量是過去測量物位的主要手段,,如電容式,、重錘式,、音叉式、阻旋式等測量方法,,由于測量時儀表和物料是接觸的,,在使用過程中往往會出現(xiàn)各種問題,如電容的掛料,;重錘的斷錘,、埋錘;音叉的堵料等,,且日常的維護(hù)量很大,。射頻導(dǎo)納料位計(jì)控制器是利用高頻技術(shù),射頻導(dǎo)納料位計(jì)由電子線路產(chǎn)生一個小功率射頻信號于探頭上,,探頭作為敏感元件,,將來自物位介電常數(shù)引起的信號變化反饋給電子線路于這些變化包括電容量和電導(dǎo)量的變化,因而電子線路處理的是容抗和阻抗的綜合變化信號,,采用相位檢測技術(shù)將這種變化檢測出來,,進(jìn)行處理后繼電器的輸出。VEGA是在原電容測量的基礎(chǔ)上改進(jìn)為射頻導(dǎo)納測量技術(shù),,代表了當(dāng)今物位測量的新水平,。
一、概述
VEGA射頻導(dǎo)納物位計(jì),,是一種從電容式物位控制技術(shù)發(fā)展起來的,,防掛料、更可靠,、更準(zhǔn)確,、適用性更廣的物位控制技術(shù),“射頻導(dǎo)納”中“導(dǎo)納”的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),,它由阻性成分,、容性成分,、感性成分綜合而成,而“射頻”即高頻,,所以射頻導(dǎo)納技術(shù)可以理解為用高頻測量導(dǎo)納,。高頻正弦振蕩器輸出一個穩(wěn)定的測量信號濾,利用電橋原理,,以測量安裝在待測容器中的傳感器上的導(dǎo)納,,在直接作用模式下,儀表的輸出隨物位的升高而增加,。
射頻導(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別在于測量參量的多樣性,、驅(qū)動三端屏蔽技術(shù)和增加的兩個重要的電路,這些是根據(jù)在實(shí)踐中的寶貴經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)而成的,。上述技術(shù)不但解決了連接電纜屏蔽和溫漂問題,。也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。所增加的兩個電路是高精度振蕩器驅(qū)動器和交流鑒相采樣器,。
對一個強(qiáng)導(dǎo)電性物料的容器,,由于物料是導(dǎo)電的,接地點(diǎn)可以被認(rèn)為在探頭絕緣層的表面,,對變送器探頭來說僅表現(xiàn)為一個純電容,,隨著容器排料,探桿上產(chǎn)生掛料,,而掛料是具有阻抗的,。這樣以前的純電容現(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復(fù)阻抗,從而引起兩個問題,。
射頻導(dǎo)納技術(shù)由于引入了除電容以外的測量參量,,尤其是電阻參量,使得儀表測量信號信噪比上升,,大幅度地提高了儀表的分辨力,、準(zhǔn)確性和可靠性;測量參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應(yīng)用領(lǐng)域,。
物料本身對探頭相當(dāng)于一個電容,,它不消耗變送器的能量,(純電容不耗能),,但掛料對探頭等效電路中含有電阻,,則掛料的阻抗會消耗能量,從而將振蕩器電壓拉下來,;導(dǎo)致橋路輸出改變,,產(chǎn)生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個驅(qū)動器,,使消耗的能量得到補(bǔ)充,,因而會穩(wěn)定加在探頭的振蕩電壓,。
二、射頻導(dǎo)納物位計(jì)測量原理和主要技術(shù)因素
VEGA射頻導(dǎo)納物位控制技術(shù)是一種從電容式物位控制技術(shù)發(fā)展起來的,,防掛料(傳感器粘附之物料稱為掛料)性能更好,、工作更可靠、測量更準(zhǔn)確,、適用性更廣的物位控制技術(shù),,“射頻導(dǎo)納”中“導(dǎo)納”的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),它由阻性成份,、容性成份,、感性成份綜合而成,而“射頻”即高頻,,所以射頻導(dǎo)納技術(shù)可以理解為用高頻電流測量導(dǎo)納的方法,。
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)和測量參量的多樣性。電路單元中心端測量信號與同軸電纜中心線連接,,然后連接到傳感器中心端上,。同時同軸電纜屏蔽層懸浮在一個幅度非常小又非常穩(wěn)定的,,但與測量信號等電位,、同相位、同頻率,、但又沒有直接電氣關(guān)系即互相隔離的電平上,,其效果相當(dāng)于,測量信號經(jīng)過一個增益為“1”,、驅(qū)動能力很強(qiáng)的同相放大器,,輸出與同軸電纜屏蔽層相連,然后再連到傳感器的屏蔽層上,。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,所以二者之間沒有電位差,,也就沒有電流流過,,即沒有電流從中心線漏出來,相當(dāng)于二者之間沒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產(chǎn)生影響。
射頻導(dǎo)納技術(shù)由于引入了除電容以外的測量參量,,尤其是電阻參量,,使得儀表測量信號信噪比上升,大幅度地提高了儀表的分辨力,、準(zhǔn)確性和可靠性,;測量參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應(yīng)用領(lǐng)域,。
主要技術(shù)參數(shù):
1)電源電壓:220CAC±15%50Hz;24VDC±5%,;
2)消耗功率:4w,;
3)輸出信號:繼電器輸出雙刀雙擲(DP/DT);SA(阻性),、220VAC,;
4)環(huán)境溫度:-40~70℃;
5)靈敏度設(shè)置:0.5~500pF(可調(diào)),;
6)延時時間:0~30秒可調(diào)(開或關(guān)),;
7)失電保護(hù)模式:低位或高位故障報(bào)警,現(xiàn)場可調(diào),。
8)安裝形式:(1)法蘭安裝:按用戶提供的法蘭標(biāo)準(zhǔn),。
三、VEGA射頻導(dǎo)納物位計(jì)的選型
在水泥工廠,,在水泥廠和粉磨站水泥庫一般有4~8個,,在水泥廠還有生料均化庫和粉煤灰?guī)欤@些物料全是粉料,,非常難測其料位,,應(yīng)選用量程大的換能器,提高聲波的強(qiáng)度,。減小粉塵對它的影響,。并使用帶泡沫面的換能器??梢蕴岣咚陌l(fā)射強(qiáng)度和靈敏度,,同時利用震動增強(qiáng)自清潔能力。
射頻導(dǎo)納物位計(jì)選用二線制供電,,可直接接控制系統(tǒng)的模塊,,輸出4~20mA的模擬信號,可節(jié)省大量電纜,;同時還提供HART數(shù)字信號和各種協(xié)議的現(xiàn)場總線的數(shù)字通信功能,,和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接非常方便,既可在現(xiàn)場調(diào)試,。
四,、結(jié)論
水泥廠的物位測量是水泥生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)一個重要組成部分。射頻導(dǎo)納物位計(jì)的應(yīng)用解除了人們對水泥廠的物位測量的疑慮,,現(xiàn)有射頻導(dǎo)納物位計(jì)的抗粘附電路設(shè)計(jì),,可以消除物料的粘附而產(chǎn)生虛假錯誤信號;可低位或高位故障報(bào)警,,現(xiàn)場可調(diào),。在品種,、標(biāo)準(zhǔn)材料、耐壓,、耐高溫,;防爆等方面都能滿足水泥廠檢測和控制的要求。
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