FT8051系列射频导纳深井液位计

　　FT8051系列射频导纳深井液位计为射频导纳原理，采用三端屏蔽驱动技术，仪表由一电路单元和缆式传感元件组成，可整体或分体安装。主要应用于深水井水位检测。

　　测量原理

　　射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成份、电容性成份、感性成份综合而成，而“射频”即高频无线电波，所以射频导纳技术可以理解为用高频无线电波测量导纳。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源，利用电桥原理，以精确测量安装在待测容器中的传感器上的导纳，在直接作用模式下，仪表的输出随物位的升高而增加。

　　射频导纳技术与传统电容技术的区别在于测量参量的多样性、驱动三端屏蔽技术和增加的两个重要的电路，这些是根据在实践中的宝贵经验改进而成的。上述技术不但解决了连接电缆屏蔽和温漂问题，也解决了垂直安装的传感器根部挂料问题。所增加的两个电路是高精度振荡器驱动器和交流鉴相采样器。

　　对一个强导电性物料的容器，由于物料是导电的，接地点可以被认为在探头绝缘层的表面，对变送器探头来说仅表现为一个纯电容，随着容器排料，探杆上产生挂料，而挂料是具有阻抗的。这样以前的纯电容现在变成了由电容和电阻组成的复阻抗，从而引起两个问题。

　　个问题是物料本身对探头相当于一个电容，它不消耗变送器的能量，(纯电容不耗能)，但挂料对探头等效电路中含有电阻，则挂料的阻抗会消耗能量，从而将振荡器电压拉下来，导致桥路输出改变，产生测量误差。我们在振荡器与电桥之间增加了一个驱动器，使消耗的能量得到补充，因而会稳定加在探头的振荡电压。

　　第二个问题是对于导电物料，探头绝缘层表面的接地点覆盖了整个物料及挂料区，使有效测量电容扩展到挂料的顶端，这样便产生挂料误差，且导电性越强误差越大。

　　但任何物料都不*导电的。从电学角度来看，挂料层相当于一个电阻，传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小的电容和电阻元件组成的传输线。根据数学理论，如果挂料足够长，则挂料的电容和电阻部分的阻抗和容抗数值相等，因此用交流鉴相采样器可以分别测量电容和电阻。测得的总电容相当于C物位+C挂料，再减去与C挂料为相等的电阻R，就可以实际测量物位真实值，从而排除挂料的影响。

特点

　　本安设计：两线制本安设计，单元和探头都是本质安全的

　　免 维 护：无可动部件，不会造成磨损或损坏，不用定期清洗，无需重复调试

　　防 挂 料：Driven-shield电学设计使其可以忽略挂壁或传感元件挂料的影响

　　无 漂 移：不会因为介质的温度或密度变化产生漂移

　　可靠寿命：*的技术保证了仪表使用寿命长达15年

　　安全防护：内置探头输入装置，保护能力强，不易受到静电、冲击和电化学现象的影响或损坏

　　典型应用

　　油田深水井水位检测

　　城市周边地下水位测量和环保检测

　　电厂水源井水位检测

　　水厂深水井水位检测

　　性能指标

　　测量设备等级：CAT I级，瞬态额定电压1500V，不能用于CAT I级以外的级别

　　输出：4～20mA

　　测量方式：可设置为物位方式(DIR)或距离方式 (REV)

　　供电：15-35VDC

　　功率：小于0.5W

　　精度：±1%

　　温度影响：0.25%/10℃(18℉))

　　负载电阻：24VDC时输出回路负载电阻能力450Ω

　　环境温度：T5:-40～+70℃(-40～158℉);T6:-40～+60℃(-40～140℉)(介质温度对环境温度的影响不能超过仪表对环境温度的要求)

　　响应时间：<0.5秒

　　延 时：0.5～80秒可调

　　静电火花防护(对传感器)：抗浪涌冲击1000V,抗静电4kV/8kV

　　射频防护(内置滤波器)：整机通过空间10V/m电磁场和 3V/m电磁场注入电流实验

　　测量深度：大1000米(量程0-180米)

　　电缆长度：5m(标准)(197″)，0.1(3.9″)～50m(1968.5″)(可选)

　　50m(1968.5″)～100m(3937″)向厂家咨询

　　电气接口：M20×1.5(可选3/4″NPT )

　　过程连接：NPT螺纹安装(标准, 可选BSPT)，法兰安装(可选)

　　过程温度：-20～+120℃(-4～248℉)

　　过程压力：≤1.6MPa(232psi)

　　探头材质：304SS/PVDF

　　外壳材料: 压铸铝环氧喷涂

　　外壳防护：符合IP67防护标准

　　防爆等级：ExiaIICT4

　　认 证：PCEC/NEPSI其它认证请咨询厂家

　　探头指标

　　FT8051接线图

　　FT8051系列深井水位计属于本质安全型仪表，不论整体还是分体安装，当安装在危险场合时需要在其供电回路上加联合认证过的安全栅，单栅双栅都可以但接法是不一样的，本质安全型应用系统及安全栅接线图中所举例子为单栅整体安装和双栅分体安装。联合认证过的安全栅产品请咨询本公司或本公司代理商。电缆、负载及安全栅的在24VDC电源下，大阻抗为450Ω。

　　安全栅接地要求请参照安全栅的使用说明。本物位计对安全栅的要求是：

　　Uo=28VDC

　　Io=93mA

　　Po=0.65W

　　Co=0.083uF

　　Lo=4.2mH

　　本仪表安全参数:

　　Ui=30V

　　Ii=100mA

　　Pi=0.75W

　　Ci=6nF

　　Li=240uH

本质安全型应用系统及安全栅接线图

　　FT8051安装要求

　　l． 产品的安装、使用和维护应同时遵守产品安装调试使用说明书、GB50257-96《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》、GB3836.15-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第15部分：危险场所电气安装(煤矿除外)》及GB3836.13 -1997《爆炸性气体环境用电气设备 第13部分：爆炸性气体环境用电气设备的检修》的有关规定。

　　仪表安装时应尽可能远离振动源、高温环境、腐蚀性空气及任何可能造成机械损坏的场合。如果不能满足要求，请将仪表换成分体型。环境温度应在-40～70℃ (-40～158℉)之间。

　　仪表安装区域要求有避雷装置，以防雷击。

　　禁止在仪表机壳内采用单组份常温硫化密封剂，该物质经常含有乙酸，将会腐蚀电子元件。应采用特殊的双组份密封剂(非腐蚀性)。

　　仪表外壳设有接地端子，用户在安装使用时应可靠接地。用于非金属罐时,现场应提供标准地,不可接至动力地上。

　　电气接口需配用符合GB4208标准要求的防护等级为IP65的电缆密封接头,保证可靠密封,以免进水或其它腐蚀性气体造成仪表电子单元损坏。

　　禁止拆卸传感器或拧松密封螺母,避免造成探头泄露。

　　传感器安装应避开料流或进/出料口,如无其它安装位置,需加装防护罩或隔板。

　　安装螺纹或法兰应与容器连接牢固,可靠密封,电器接触良好。除连接处外,传感器其它部分不应与容器接触, 以保证良好绝缘。

　　传感器水平安装时, 应略向下倾斜, 倾斜角度以10～20°为宜 。

　　硬杆传感器安装时要考虑安装空间,距罐壁至少100mm。缆式传感器安装后要拉直,距罐壁至少300mm,避免对地短路。

　　待测容器内部有搅拌、气流、料流波动较大的场合,除应避免传感器的直接机械损伤外，还应考虑传感器材料的长时间疲劳等间接机械损伤,因此*加装传感器的中间支撑和底部地锚固定等保护措施。请注意,支撑与地锚应与传感器绝缘, 绝缘材料应选用绝缘强度高、硬度不高、有润滑功能不磨损传感器的材料(如PTFE)。若非如此,请考虑定期更换传感器,以免传感器损坏,造成连锁损失。

　　大量程固体颗粒料测量时,传感器端部重锤应尽量高于料仓的锥角部分。如需进入锥形部分，则进入部分多不能大于料仓直径的20%。

　　传感器非作用段部分至少进入罐内50mm。缆式传感器水平安装时进入罐内的硬杆部分不得小于200mm,垂直安装时进入罐内的硬杆部分不得小于100mm。

　　按本安标准安装的仪表回路上必须配有通过GB3836.1和GB3836.4防爆标准认证的安全栅。

　　24VDC电源纹波不得大于100mV。

　　仪表连接电缆应符合IEC60245/60227标准要求。*使用铠装屏蔽3芯电缆，电缆外径不大于12mm，线缆导体材质为铜，导体截面积在0.13-2.1mm2(AWG14-26) ，线缆绝缘强度1500V,不可长距离无屏蔽与交流电源电缆并行。

　　现场使用和维护时必须遵守“严禁带电开盖”的原则,*断电10分钟后再操作。