电动浮筒液位变送器

电动浮筒液位变送器

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2022-03-02 09:07:14
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江苏横科测控仪表有限公司

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产品简介

电动浮筒液位变送器是借助于阿基米德定律及力平衡原理而工作的。相当于被测液面高度的浮筒悬挂在下杠杆端部，液位上升时，浮筒沉浸在液体中，并受到阿基米德定律向上的浮力作用。

详细介绍

液位仪表系列>>HCTD-Z/B电动浮筒液位变送器：

概述：

HCTD电浮动液位变送器可广泛适用于石油、化工、制药等工业中常压或带压容器内各种液体液位、分层界面或比重的连续测量。变送器按其功能的不同，可分为标准型和智能型两种。型号分别为： l 标准型电动浮筒液位变送器 型号：SD-B l 智能型电动浮筒液位变送器型号：SDTD-Z。

1、 HCTD-B系列标准型电动浮筒液位变送器，采用先进的称重传感技术，使测量系统具有测量精度高、性能稳定、抗过载偏心能力强等特性。 变送器将液位或界面或比重的变化连续的转换为4～20mA.DC标准电流信号输出。同时，表头指针以百分数形式连续指示出被测参数的量值。输出信号远传至控制室，实现被测参数的远程显示或对工艺过程的控制。

2、 HCTD-Z系列智能型电动浮筒液位变送器，采用先进的称重传感技术，其传感器和主要元器件选用进口优质器件，变送器采用微处理技术，输出4～20mA模拟信号和叠加在此信号上符合HART通讯协议的数字信号。因此，智能变送器具有对输出特性进行线化处理，监测、远程组态及远程诊断、调整等功能。智能变送器应配有手操编程器、全中文的便携式PC-HART通讯器等，可与所有符合HART协议的设备联网使用，实现数字双向通讯与工艺过程检测和控制。智能型变送器可广泛用于石油、化工、炼化、制药等工业中各种容器内液体液位、分层界面或比重的连续测量。
电浮动液位变送器技术参数：
1、 测量精度：±0.5%；±1.0%；±1.5%（FS）；
2、 灵 敏 度：0.05%；
3、 输出信号：标准型：4～20mA.DC, 二线制；24V.DC供电 智能型：4～20mA，叠加符合HART协议的数字信号；
4、 负载电阻：额定250Ω，zui高600Ω， 负载电阻与供电电压关系；
5、 出线口：M20×1.5（内）；
6、 工作压力：1.6～16.0MPa；
7、 介质温度：-20～150℃ ,150～400℃（带散热片）；
8、 介质密度：0.4～2.0g/cm（测液位） ,密 度 差：≥0.15g/cm（测界面）；
9、  防爆型防爆等级：ExdIICT4-6、ExiaIICT4-6 ,防爆合格证号：8060710 ,外壳防护等级：IP66；
10、环境条件：温度，-20～60℃ ,湿度，≤85%；
11、连接方式：法兰连接，DN40 ,法兰标准：PN1.6、2.5，平面，JB/T81-94 ,PN4.0～16.0,凸面，JB/T82.2-94 ,也可按用户提供的规格及标准制造；
12、材 质：浮 筒：1Cr18Ni9Ti ,浮筒室及法兰：Q235A或1Cr18Ni9Ti；

测量原理：

电动浮筒液位变送器是借助于阿基米德定律及力平衡原理而工作的。相当于被测液面高度的浮筒悬挂在下杠杆端部，液位上升时，浮筒沉浸在液体中，并受到阿基米德定律向上的浮力作用。
 当液位上升时，浮筒失去自重，支承点杠杆力发生变化，通过称重传感器测得浮筒浮力的大小，即可得到液面的高度。经转换，输出与液位高度成比例的4～20mA.DC标准信号。远传至控制室，实现远程液位显示或工艺流程的控制。
利用不同的计算方法，可以测出两种不同介质的界面高度或某些介质的比重。变送器带有0～指示表，0%为4mA，为20mA。
由于介质密度的不同，会影响浮筒浮力的大小，因此，变送器设有密度及零点、量程调节电位器，以便对输出信号进行调整。
主要功能：
利用手操编程器和符合HART通讯协议的其它设备对智能变送器在现场和远程进行如下操作：
1、读取过程变量 如原始变量值、mA值、百分比范围等；
2、零点、量程设置 用手操器调整或用变送器零点、满度电位器调整；
3、读取诊断信息 诊断信息有：参数设置太高、太低；超过测量范围；4～20mA超出范围等；
4、HART通讯指令 利用手操器或其它设备与智能变送器进行通讯，在显示屏上可读取PV值、电流值、百分数等信息。能实现使用范围内所有的HART指令。
结构组成：
智能型电动浮筒液位变送器由检测、转换和变送器三部分组成。检测部分由浮筒、浮筒室、连杆组件等部分组成；转换部分由杠杆系统、传感器等组成；变送器部分由A/D、D/A转换、微处理器及信号输出电路等部分组成。
调试说明：
1、变送器出厂前已按订货要求进行了逐台调试，但经长途运输颠簸或长期库存后，安装使用前或设备大修时，需要对变送器的主要性能进行检查。
2、标牌上“介质密度（差）”栏内注明的范围，是指该台变送器可测密度在此范围内的任何液体。
3、标牌上“出厂调试密度（差）”栏内所标注的数据，是指用户提供的数据，并按此密度（差）调试出厂。在实际使用中，如果被测介质密度（差）有所改变，则应按实际密度（差）进行重新调试。
调试所需设备：
1、可调电源：0～30V.DC；
2、毫安表：0～30mA.DC,±0.2%；
3、负载电阻：250Ω，1只；
4、二等标准砝码：1kg,1套；
5、刻度尺：1只；
调试方法分挂重法和水标法两种：
1、电动浮筒液位变送器挂重法：
液位调试：
▲ 浮力计算：
l 浮筒浮力：F1=π/4·D·H·ρ
l 浮筒重G与浮力之差：F2=G-F1
式中：D-浮筒外径（cm）;
H-浮筒长度（变送器量程）（cm）
ρ-介质密度（g/cm3）
▲ 将变送器水平固定在校验架上，并按图5接线。
1）零点调试（4mA）
在托盘上放入同浮筒重G等重的砝码（含托盘重），调整零位电位器，使输出为4mA.
2） 满度调试（20mA）
在托盘上放入同F2等值的砝码（含托盘重），调整量程电位器，使输出为20mA.
按（1）、（2）两步，反复调整几次，直至满意为止。
2、界面调试：
▲根据两种介质密度，分别计算出轻重密度下的浮力FQ和Fz
FQ=π/4·D2·H·ρQ
FZ=π/4·D·H·ρz
式中：D-浮筒外径（cm） H-浮筒长（量程）（cm）
ρQ-轻介质密度（g/cm） ρz-重介质密度（g/cm）
▲ 根据FQ和FZ计算出调零挂重砝码重量fo和满量程挂重砝码重量fm。
fo=G-FQ
fm=G-FZ
式中：G-浮筒重量（标牌上标出）
1）零点调试（4mA）
l 在托盘上放入同fo等值的砝码（含托盘重），调零点电位器，传输出为4mA
l 若轻介质密度ρQ高于订货时提供的密度0.1g/cm3以上时，则有可能会出现调不出4mA的现象。此时，将零点电位器按原来调整方向的相反方向旋转10圈左右，使电位器基本处于中间位置，再调整密度电位器，使输出为4mA左右。然后调整零位电位器，使输出为4mA准确值。
2）满度调试
在托盘上放入fm等值的砝码，调量程电位器，使输出为20mA.
2、水校法：
1. 液位调试
▲介质密度≤1g/cm3（水）时：
根据被测介质密度和量程，
计算满量程所对应的水位高度h（mm）:
h=H·ρ
式中，H-浮筒长度（量程）mm:
ρ-被测介质密度，g/cm3
（1） 零点调试
排净浮筒室内的清水，调整零位电位器，使输出为4mA.
（2） 满度调试
打开进水阀，向浮筒室内注入清水，使水位升高等于h,立即关闭水阀，调整量程电位器，使输出为20mA.
按（1）、（2）两步，反复调整几次，直至满意为止。
▲ 介质密度>1g/cm3（水）时：
当被测介质密度大于水的密度时，则取量程内的任意一点做为满度（上限）调试点。调试前，应先计算出该点所对应的水位高度和该点在量程内所对应的电流值。
例如：量程为1500mm,被测介质密度为1.1g/cm3,取1300mm处为满度（上限）调试点，则：
对应水位高度应为：h=1300×1.1=1430（mm）
该点对应的电流应为：Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87（mA）
计算结束后，调试方法如下：
1、零点调试
排净浮筒室内的清水，调整零位电位器,传输出为4mA。:
2、满度调试
满度调试则在水位为1430mm处调量程电位器，使输出为17.87mA，反复几次，直至满意为止。
3、界面调试
▲ 两种介质密度均≤1g/cm3（水）时
l 根据两种不同的介质密度，分别计算出零点对应的水位高度h0（mm）和满度时所对应的水位高度h（mm）
h0=H•ρQ
hm=H•ρz
式中，H-量程（浮筒长mm）
ρQ-轻介质密度（g/cm）
ρz-重介质密度（g/cm）
l 计算出h0和hm后，以浮筒底面高度的刻度线为基准，分别画出h0和hm在刻度标尺上的标记
4、零点调试：
l 向浮筒室内注入清水，使水位高度等于h0，关闭进水阀，调整零位电位器，使输出为4mA
l 若轻介质的密度ρQ高于订货时所提供的密度0.1g/cm以上时，则有可能会出现调不出4mA的现象。此时，将零位电位器按原来调整方向的相反方向旋转10圈左右，使电位器基本处于中间位置，再调整密度电位器，使输出为4mA左右，然后，再调整零位电位器，使输出为4mA准确值2）满度调试
向浮筒室内注入清水，使水位高度等于hm,关闭进水阀，调量程电位器，使输出为20mA。
按上述（1）、（2）两步，反复调整几次，直至满意为止。
▲ 重介质密度>1g/cm3（水）时
满度的调整，可取高于零点调试水位h0的任意一点做为满量程调试点，具体方法可参照水校法液位调试中“介质密度>1g/cm3（水）”的调试方法。
5、测比重的调试方法：
 调试方法与测量界面基本相同，只是计算浮力差时，按同一介质比重在zui大和zui小两点来计算。
6、线性度的调试方法：
变送器在出厂前线性度已调好，用户一般不需检查，只需根据工艺参数调好零点和满度（上、下限）即可。如用户要检查线性度，可按下面公式计算配重，检查量程内任意一点的线性度。
1）测量液位时
任意位置（x%）砝码重=G-π/4D·x%·H·ρ
2） 测量界面时 任意位置（x%）砝码重=G-π/4D·H（x%·Δρ+ρQ）
3）测量比重时
计算公式与测液位公式基本相同，只是按不同比重值计算配重。
各式中：G-浮筒重（g）
H-浮筒长度（cm）
ρ-介质密度（g/cm）
Δρ-两种介质密度差，Δρ=ρz-ρQ
ρz-重介质密度（g/cm）
ρQ-轻介质密度（g/cm）
x%-量程（浮筒长度）的百分数
测界面时零点迁移问题：
测界面时，浮筒上端各部件均浸在轻介质中，因此，会产生一定的浮力，此浮力是一个常数，由它产生的附加电流也是一个学数，它对调好的量程无任何影响，只是导致零点略高于已调好的零点值（4mA）,这个附加电流值很小，若测量精度要求不高，就无须进行零点迁移，若测量精度要求较高，需将此附加电流迁移掉。
下面介绍二种迁移方法，供参考：
1、将浮筒室内全部充满轻介质（注意：一定使浮筒上端部件全部浸在轻介质中），调整零点电位器，使电流输出4mA即可。
2、在可观察到的任一界面上，调整零位电位器，使输出电流与该点界面对应的电流值即可。上述二种调试方法，用户可根据实际情况选用，也可采用其它方法。但请注意，无论采用什么方法进行迁移，只能调整零位电位器。
测量范围与浮筒规格： （mm）　
测量范围H 300 500 800 1000 1200 1500 2000 2500 3000
浮 筒 长L 300 500 800 1000 1200 1500 2000 2500 3000
浮筒外径D 62 48 38 34 31 28 24 22 20

注：所要求测量范围，若在表内所列两个测量范围之间某一值时，订货时请注明。

电浮动液位变送器选型：

型号

 

规  格  编  号

说   明

HCTD-Z/B

 

电浮动液位变送器

 

1

 

测量液位

2

 

测量界面

3

 

测量密度

 

0

 

外浮筒侧底安装形式

1

 

外浮筒侧侧安装形式

2

 

外浮筒顶底安装形式

3

 

外浮筒顶侧安装形式

4

 

外浮筒顶置安装形式

 

A

 

公称压力：2.5MPa

B

 

公称压力：6.3MPa

C

 

公称压力：10.0MPa

 

D

 

被测介质温度:≤100℃

F

 

被测介质温度:≤400℃

 

E

 

接液材质：碳钢

G

 

接液材质：不锈钢

 

i

 

防爆形式：本质安全型

d

 

防爆形式：隔爆型

 

R

右侧式安装表头

L

左侧式安装表头

量程

1

2

3

4

5

6

7

8

L

300

500

800

1200

1600

2000

2500

3000

非标准

附加编码

M

螺纹接口伴热式ZG1/2（内）

H

法栏接口伴热式DN15,PN2.5

订货须知：

订货时请写明被测介质名称、工作压力、介质温度、测量范围情况等。如有疑问请致电本公司技术或，：.会给你一个满意的解答。
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