液位變送器

液位變送器是對壓力變送器技術的延伸和發展，根據不同比重的液體在不同高度所產生壓力成線性關係的原理，實現對水、油及糊狀物的體積、液高、重量的準確測量和傳送。

基本介紹

• 中文名：液位變送器
• 外文名：Liquid level transmitter
• 輸出信號：4-20mA
• 電源：24V DC

簡介

 

液壓螺栓拉伸器簡稱液壓拉伸器，它具有螺栓緊固和拆卸的功能，可廣泛適用於冶金礦山、石油化工、船舶工業、機車製造等行業。藉助於液壓泵提供的液壓動力源，利用材料允許的彈性幅度，將螺栓拉伸，達到緊固螺栓和拆卸螺栓的目的。另外也可以作為液壓過盈連線施加軸向力的裝置，進行頂壓安裝。特別是在污染嚴重或空間面積受到限制的工作環境中，採用液壓拉伸裝置是其它任何工具難以替代的，是大中型機械產品組裝和設備維修的理想工藝裝備。

優點

1. 安裝簡單、使用方便，互換能力強。
2. 適合容器內液體介質的液位、界面的測量。除現場指示，還可配遠傳變送器、報警開關、檢測功能齊全。
3. 指示新穎、讀數直觀、醒目、觀察指示器的方向可根據用戶需要改變角度。
4. 測量範圍大，不受貯槽高度的限制。
5. 指示機構與被測介質完全隔離，密封性好，可靠性高，使用安全。
6. 結構簡單、安裝方便、維護方便、耐腐蝕、無需電源、防爆。
7. 高品質感測的靈敏度高，回響速度快，準確反映流動或靜態液面的細微變化，測量準確度高。
8. 具備本安防爆和隔離防爆能力，可套用於各種危險場所。
9. 務有防阻塞型設計可實現對糊狀介質液位的測量。
10. 100%等分刻度、LED、LCD三種指示表頭，現場讀十分方便。
11. 4—20mA DC二線制信號傳送，抗干擾能力強，傳輸距離遠。
12. 精細獨特的零點、滿程、非線性補償，保證儀表使用條件範圍內的精度，長期穩定性好。
13. 壓力感測器直接感測液位壓力，不受介質起泡、沉積的影響。
14. 使用被測介質廣泛，可測油、水及與316不鏽鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力。

性能

結構材料：隔離膜片：316不鏽鋼波紋膜片

感測器外殼：1Cr18Ni9Ti不鏽鋼。

電纜：φ8聚氯乙烯六芯空心電纜（防腐型為聚四氟乙烯電纜）。

中繼箱：97×84×147環氧樹脂噴塗。

過程連線： 投入式：直角支架孔距50×50mm，孔徑φ5mm。

直桿式：無螺紋或螺紋自選。

螺紋式：M27×2 M20×1.5或螺紋自選。

法蘭式：DN25或用戶自選。

防腐式：直角支架孔距50×50mm、孔徑φ5mm。

工作原理

液位變送器工作原理是當被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側隔離膜片上，通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。

（浮球）液位變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。 當兩側壓力不一致時，致使測量膜片產生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側電容量就不等，通過振盪和解調環節，轉換成與壓力成正比的信號。壓力變送器和絕對壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。

A/D轉換器將解調器的電流轉換成數位訊號，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進行感測器線性化。重置測量範圍。工程單位換算、阻尼、開方，感測器微調等運算，以及診斷和數字通信。

本微處理器中有16位元組程式的RAM，並有三個16位計數器，其中之一執行A /D轉換。

D/A轉換器把微處理器來的並經校正過的數位訊號微調數據，這些數據可用變送器軟體修改。數據貯存在EEPROM內，即使斷電也保存完整。

數字通信線路為變送器提供一個與外部設備(如205型智慧型通信器或採用HART協定的控制系統)的連線接口。此線路檢測疊加在4-20mA信號的數位訊號，並通過迴路傳送所需信息。通信的類型為移頻鍵控FSK技術並依據BeII202標準。

技術指標

精度	0.25%F·S 0.5%F·S
測量範圍	0~1~150(m)
存貯溫度	-40℃~100℃
使用溫度	0℃~70℃
溫度影響	<0.02%/℃
濕度	≤95%RH
現場顯示	0~100%等分刻度 31/2LED 31/2LCD
負載能力	≤750Ω
導氣電纜材料	φ8聚四氟乙烯 φ8聚氯乙烯
輸出	二線製成~20MA DC
適用介質	與316不鏽鋼兼容的液體及半糊狀物
零點溫度係數	小於0.02%/℃
滿程溫度係數	小於0.02%/℃

使用方法

1. 最好選擇穩壓電源單獨供電。電源的穩定性影響著變送器的性能指標，最好將其誤差控制在變送器允許誤差五分之一以下。對於有特殊供電要求的產品，必須接特殊電源。
2. 液位變送器信號線要採取帶禁止的電纜，防止電磁波干擾。
3. 按照正確的接線方法連線變送器，其通電時間要在十五到三十分鐘。
4. 如果液位變送器安裝在水池、水塔等場合，可以將它的探頭沉於水底，遠離水流速過快的位置。
5. 在有潛水泵等大波動場合使用的液位變送器安裝最好使用插鋼管的辦法，鋼管要固定牢固，鋼管上每隔一段距離要開一個孔，鋼管位置要遠離進出水口。
6. 接線盒要固定牢固，或裝個固定的支架，要防於乾燥、遮蔭的地方，不能被雨淋
7. 保護好通氣電纜，不可以彎折或堵住，更不能損壞，多餘的電纜可以在附近盤起來。
8. 室外安裝的液位變送器還要採取防雷措施。

產品特點

主要套用與工業現場液位測量與控制、城市供水及污水處理石油、化工、電廠、水文監測、水庫、大壩、水電建設等領域的液位的測量與控制。引進國外先進技術和設備生產的新型變送器，關鍵原材料，元器件和零部件均源自進口，整機經過嚴格組裝和測試，液位變送器具有設計原理先進、安裝使用簡便，適於多種介質;過載及抗干擾能力強，性能穩定。

1. 投入式液位變送器在使用期間應該每個月清洗一次；
2. 投入式液位變送器在清洗時，應先打開投入式水位儀鐵管的旋帽,小心的將液位計拿出，然後將液位計上附著的雜物全部清除掉；
3. 清潔投入式液位變送器的水位計引壓孔時，可將三氯乙烯或者酒精注入引壓孔，注滿至它高度的二分之一處，然後浸泡5分鐘左右，再輕微晃動，需要重複多次，直到清洗乾淨為止。必須注意的是不要使用任何器具清洗引壓孔，以防止損壞敏感芯子感壓膜片；
4. 在清潔投入式液位變送器的壓力接口和引壓孔時，不要使用硬度過大的刷子或者金屬工具，以防止損傷敏感芯子以及壓力接口螺紋；
5. 所有清洗完畢後再將倒出的液位計慢慢放回鐵管中，感覺已放在鐵管的低部，然後將旋帽安裝回原處就可以了。

分類

基本分類

投入式、直桿式、法蘭式、螺紋式、電感式、旋入式、浮球式結構設計，備有防阻塞型設計，安裝簡單，使用方便、互換能力強，高品質感測器的靈敏度高，回響速度快，準確反映流動或靜態液面的細微變化，測量準確度高。

該產品具有設計原理先進、品種規格齊全、安裝使用簡便等特點。

投入式液位變送器採用高性能的擴散矽壓阻式壓力感測器作為測量元件，經過高可靠性的放大處理電路及精密溫度補償，將被測介質的表壓或絕壓轉換為標準的電壓或電流信號。體積小巧，使用安裝方便，直接投入水中到液面的液位高度。

特點：採用先進電路處理技術，性能穩定、高靈敏度；多種量程，最大可測200m(水柱壓力)；採用316L不鏽鋼隔離膜片，適用於多種測量介質；配置靈活，根據需要可選擇不同配置。

套用：工業現場液位測量與控制、城市供水及污水處理石油、化工、電廠、水文監測、水庫、大壩、水電建設等領域的液位的測量與控制。

產品特點：具有反向極性和限流保護；雷射調阻溫度補償，零點、量程可現場調節；範圍寬抗腐蝕，適於多種介質；過載及抗干擾能力強，性能穩定。

投入式

投入式靜壓液位變送器是基於所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理，採用擴散矽或陶瓷敏感元件的壓阻效應，將靜壓轉成電信號。經過溫度補償和線性校正。轉換成4-20mADC標準電流信號輸出。

投入式靜壓液位變送器的感測器部分可直接投入到液體中，變送器部分可用法蘭或支架固定，安裝使用極為方便

特點：

穩定性好，精度高

投入式液位變送器直接投入到被測介質中，安裝使用相當方便。

固態結構，無可動部件，高可靠性，使用壽命長從水、油到粘度較大的糊狀都可以進行高精度測量，不受被測介質起泡、沉積、電氣特性的影響寬範圍的溫度補償。投入式液位變送器具有電源反相極性保護及過載限流保護。

指標：

測量範圍：0.3～100m（由用戶自選）

精度：0.2、0.5、1.0級

工作溫度：-20～80℃

輸出信號：二線制4～20mADC

電源電壓：標準24VDC（12～36VDC）

不靈敏區：≤±1.0%FS

負載能力：0-600Ω

相對溫度：≤85%

防護等級：IP68

防爆標誌：ExiaⅡCT4-6

矽壓阻式

矽壓阻式液位變送器是在液位感測器的基礎上把與液位深度成正比的液體靜壓力測量出來，並經過放大電路轉換成標準電流電壓信號輸出，建立起輸出電信號與液位深度的線性對比關係，實現對液體深度的測量。在結構上採用了防水導線與不鏽鋼外殼密封連線，通氣管在電纜內與外界相通，內部結構防結露設計。具有良好的穩定性和可靠性，廣泛套用於環保、水利、電廠、城市供排水、水文勘探等領域的水位的測量與控制。

防雷擊式

防雷擊液位變送器將OEM充油芯體封裝在不鏽鋼殼體內，前端防護帽起防護感測器膜片的作用，也能使液體流暢的接觸到膜片，防水導線與外殼密封連線，通氣管在電纜內與大氣相通內部結構以防結露設計。並在內部電路上設計了三級防雷擊模組，可以有效的防止感應雷電的破壞。

鎧裝式

該產品能夠直接扦入液體底部，測量由端部的感測器到液位表面的高度、安裝方便、可靠性高，適用於開口容器或需要插入安裝的液位測量。

優勢分析

液位變送器它可將各種物位參數的變化轉換成標準電流信號，遠傳至操作控制室，供二次儀表或計算機進行集中顯示、報警或自動控制。其良好的結構及安裝方式，可適用於 高溫、高壓、 強腐蝕、易結晶、防堵塞、防冷結以及 固體粉狀、粒狀物料等特殊條件下的液位，料位或物位的連續檢測，可廣泛套用於各種工業過程中的檢測控制。

特點

結構簡單：無任何可動或彈性元件，因此可靠性極高，維護量極少。

安裝方便：內裝式結構尤其顯示出這一特點，無需任何專用工具。

調整方便：零位、量程兩個電位器可在液位檢測有效範圍內任意進行零點遷移或量程的改變，兩個調整互不影響。

用途廣泛：適用於高溫高壓、強腐蝕等介質的液位測量。

主要技術指標

有效檢測範圍：0-0.2-20m；

精度：0.5級、1級、1.5級；

承壓範圍：負壓、常壓、高壓(32MPa以下)；

工作溫度：-50～240℃；

環境溫度：-20～75℃；

適用介質：酸、鹼、鹽或對聚四氟乙烯無腐蝕的任意介質；

輸出信號：4-20mA、二線制；

供電電源：負載電阻 0-750Ω DC24V；

固定方式：螺紋安裝M20×1.5、M27×2 法蘭安裝DN15、DN25、DN50、DN80；

現場顯示：模擬顯示0-100%、數字顯示、現場深度。

儀表選型

S 代號 名稱

擴散矽液位變送器

代號 設計序號

A1 擴散矽感測器

B1 陶瓷感測器

代號 現場顯示

1 無

2 0－100%等分刻度

3 3 1/2位LCD

4 3 1/2位LED

代號 測量範圍

1 0-1m

2 0-5m

3 0-10m

4 0-20m

5 0-35m

6 0-70m

7 0-100m

代號 精度

B 0.25%F.S

C 0.5%F.S

代號 測量探頭形式

1 節流型

2 防阻塞型

代號 防爆方式

N 普通不防爆

I 本安防爆

E 隔離防爆

代號 結構方式

1 投入式

2直桿式

3 螺紋式

4 法蘭式

種類選擇

液位變送器作為液位測量顯示儀表由於安裝方便、測量精度高、使用壽命長等特點在工程套用中已經被廣泛套用。液位變送器在日常使用較多的有投入式液位變送器、單法蘭液位變送器、雙法蘭液位變送器、射頻電容液位變送器等。

液位變送器的特點與選用

由於液位變送器的種類較多，而每種液位變送器在不同的場合使用都有講究，我們的設計部門與使用部門在日常選用時應該了解各種液位變送器的產品特點而有針對的選擇。

1、單法蘭液位變送器

單法蘭液位變送器有平法蘭與帶插入筒法蘭液位變送器，都是利用被測量介質的自身重力作用來測量液位的高度的。單法蘭液位變送器適用於粘度較大、易結晶的介質，一般用於敞口容器或者設備的安裝。

2、雙法蘭液位變送器

雙法蘭液位變送器是一種差壓式變送器，為避免被測介質直接與變送器的隔離膜片接觸提供了一種可靠的測量方法。主要特點是需要將高溫介質與變送器隔離、測量介質對變送器敏感原件有腐蝕作用、懸浮液體或高粘度介質、被測介質由於環境或流程溫度變化而固化或結晶、更換被測介質需要嚴格淨化測量頭等。雙法蘭液位變送器主要套用於密封壓力容器液位的測量。

3、投入式液位變送器

投入式液位變送器有桿式與攬式，其原理是基於所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理，採用擴散矽或陶瓷敏感元件的壓阻效應，將靜壓轉成電信號。經過溫度補償和線性校正，轉換成4-20mADC標準電流信號輸出。由於此變送器安裝方便、簡單，適應性強等特點，從水、油到粘度較大的糊狀都可以進行高精度測量，不受被測介質起泡、沉積等影響，一般用於敞口容器或者設備的安裝。

4、射頻電容液位變送器

射頻電容液位變送器原理是當探級與導電液體構成一電容器，其中探級線的金屬內芯為電容的一極，導電液體為電容的另一極，中間為高穩定性的聚四氟乙烯，即探級線的絕緣外層作為兩極之間的介質，隨著液位的變化，液體包圍探級線的面積隨之改變，使構成電容器兩極的相對面積改變，當液位上升時，電容量就會增加，射頻電路將這一變化轉換為模擬信號輸出。射頻電容液位變送器對測量高溫壓力容器與測量常溫常壓一樣簡單，且測量值不受被測液體的溫度、比重及容器的形狀、壓力影響。主要用於酸鹼類，氯化物，有機溶劑，液態CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面，中藥等液體位測量。