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電動浮筒液位計

更新時間:2022-03-02

簡要描述:

電動浮筒液位計是根據阿基米德浮力原理設計的,用于測量液體的液位、界位和密度。具有測量穩定性高,尤其是適合小量程、高溫、高壓、低密度的液位/界位測量場合,能滿足介質密度差很小的界位測量。變送器可通過HART 通訊協議,使用PC 機或通用手持終端器,方便地對變送器進行遠程組態和管理(監測),也可用常規的本機按鍵進行操作。

液位儀表>>ZW-TDZ/B電動浮筒液位(變送器)計


一、儀表簡介:
電動浮筒液位計可用來測量液位、界位和密度,既可輸出4-20mA的標準信號,又可以提供與之對應的HART通訊協議輸出,方便的手持通訊器可以在儀表輸出的任意一點對儀表進行組態調試,儀表采用大屏幕LCD顯示屏,用以顯示過程變量和組態的數據,給儀表標定提供了方便。變送器按其功能的不同,可分為標準型和智能型兩種。型號分別為:標準型電動浮筒液位變送器 型號:ZWTD-B;l智能型電動浮筒液位變送器型號:ZWTD-Z。
1、ZW-TDB標準型電動浮筒液位變送器,采用先進的稱重傳感技術,使測量系統具有測量精度高、性能穩定、抗過載偏心能力強等特性。 變送器將液位或界面或比重的變化連續的轉換為4~20mA.DC標準電流信號輸出。同時,表頭指針以百分數形式連續指示出被測參數的量值。輸出信號遠傳至控制室,實現被測參數的遠程顯示或對工藝過程的控制。
2、ZW-TDZ智能型電動浮筒液位變送器,采用先進的稱重傳感技術,其傳感器和主要元器件選用進口優質器件,變送器采用微處理技術,輸出4~20mA模擬信號和疊加在此信號上符合HART通訊協議的數字信號。因此,智能變送器具有對輸出特性進行線化處理,監測、遠程組態及遠程診斷、調整等功能。智能變送器應配有手操編程器、全中文的便攜式PC-HART通訊器等,可與所有符合HART協議的設備聯網使用,實現數字雙向通訊與工藝過程檢測和控制。智能型變送器可廣泛用于石油、化工、煉化、制藥等工業中各種容器內液體液位、分層界面或比重的連續測量。
二、結構組成:
電浮筒液位計由檢測、轉換和變送器三部分組成。檢測部分由浮筒、浮筒室、連桿組件等部分組成;轉換部分由杠桿系統、傳感器等組成;變送器部分由A/D、D/A轉換、微處理器及信號輸出電路等部分組成。

三、工作原理:
電動浮筒液位計是借助于阿基米德定律及力平衡原理而工作的。相當于被測液面高度的浮筒懸掛在下杠桿端部,液位上升時,浮筒沉浸在液體中,并受到阿基米德定律向上的浮力作用。
1、當液位上升時,浮筒失去自重,支承點杠桿力發生變化,通過稱重傳感器測得浮筒浮力的大小,即可得到液面的高度。經轉換,輸出與液位高度成比例的4~20mA.DC標準信號。遠傳至控制室,實現遠程液位顯示或工藝流程的控制。
2、利用不同的計算方法,可以測出兩種不同介質的界面高度或某些介質的比重。變送器帶有0~指示表,0%為4mA,為20mA。
3、由于介質密度的不同,會影響浮筒浮力的大小,因此,變送器設有密度及零點、量程調節電位器,以便對輸出信號進行調整。

四、獨特優勢:
它是利用手操編程器和符合HART通訊協議的其它設備對智能變送器在現場和遠程進行如下操作:
1、讀取過程變量 如原始變量值、mA值、百分比范圍等;
2、零點、量程設置 用手操器調整或用變送器零點、滿度電位器調整;
3、讀取診斷信息 診斷信息有:參數設置太高、太低;超過測量范圍;4~20mA超出范圍等;
4、HART通訊指令 利用手操器或其它設備與智能變送器進行通訊,在顯示屏上可讀取PV值、電流值、百分數等信息。能實現使用范圍內所有的HART指令。
五、性能指標:
測量范圍:300~3000mm(更大量程可定做);
精度:液位測量±0.5%FS,界位測量±1%FS;
重復性:≤±0.25%FS;
死區:≤±0.2%FS;
電源:12~30VDC;
輸出信號:模擬量:4~20mADC;
數字量:按HART或FOXCOM通迅協議、現場總線FF通信協議;
液晶顯示:模擬量mA或液位、界位及百分數范圍;
負載電阻:700Ω(24VDC供電時);
密度范圍:100<ρ<2000 kg/m3;
zui小密度差:0.05 g/cm3;
工作壓力:2.5~32.0MPa;
介質溫度:-196~+400℃;
環境溫度:-40~+70℃。
工作條件的影響:
供電影響:當電壓在規定電壓的zui小值與zui大值間變化時,輸出變化≤±0.2%FS;
溫度影響:≤0.1%/10℃;
報警電流:當液位低于變送器量程下限10%或高于變送器量程上限10%時,變送器輸出故障報警電流,根據設定為3.8mA或22.8mA;
防護等級:IP65(NEMA 4X);
防爆等級:本安型:ExiaIICT1~T4;
隔爆型:ExdIICT1~T6;
電氣接口:2個1/2-14NPT內螺紋;
電纜直徑:6~12mm、
過程連接:
內浮筒式:采用DIN或ANSI法蘭標準,法蘭通徑DN80或3"以上,更小法蘭尺寸請訂貨時咨詢;
外浮筒式:HG20592~20635-97 DN20以上法蘭,其他法蘭標準(如GB、JB/T、HGJ、ANSI、DIN等)請用戶在訂貨時注明;
熱夾套:DN15 PN1.0RF,其它規格請訂貨時注明;
放大器分體安裝式安裝附件:安裝組件;
電纜長度:3m / 10m/用戶長度;
材質:浮筒:304;316;
夾持體:碳鋼;304;316;哈氏C合金;
夾持體熱夾套:304;
外浮筒:碳鋼;304;316;
扭力管:316L;Inconel 600、3J1、3J53、哈氏C合金;
接線盒:鋁合金。

六、變送器調校:
1、調試前仔細檢查整機是否按要求正確安裝接線,浮筒容室及相關扭力管組件不得有介質泄漏。
2、輸出信號檢測。出廠時,產品已按訂貨要求進行標定,用戶在收到產品后,通常不必對測量范圍進行標定。但由于運輸或搬運過程中的振動影響,投用時可能會發現變送器的零位發生了相應的變化,但儀表的線性不受影響,故儀表在安裝至現場后,在投入使用前只需將零位標定至±0.50%左右即可(相對應液位而言)。
變送器在現場按裝后進行高低位設置校準。當浮筒容室內液位變化時指示器讀數做相應改變。
模擬輸出與參數的對應如下:
低位設定:按0%鍵時間超過5秒,
LRV設定為4mA
高位設定:按100%鍵時間超過5秒
URV設定為20mA
阻尼設定:
在現場顯示時可調節阻尼時間,出廠時阻尼值為8秒,可在按鈕0——8秒之間調節。
按100%鍵少于3秒時顯示當前阻尼值,繼續按住100%鍵逐步增加阻尼,待選定阻尼后快速按下,0%鍵確認,通過HART協議校準或FOXCOM協議校準按相關用戶指南實施。

七、調試方法分掛重法和水標法兩種:
1、掛重法:
液位調試:
▲ 浮力計算:
l 浮筒浮力:F1=π/4·D·H·ρ
l 浮筒重G與浮力之差:F2=G-F1
式中:D-浮筒外徑(cm);
H-浮筒長度(變送器量程)(cm)
ρ-介質密度(g/cm3)
▲ 將變送器水平固定在校驗架上,并按圖5接線。
1)零點調試(4mA)
在托盤上放入同浮筒重G等重的砝碼(含托盤重),調整零位電位器,使輸出為4mA.
2) 滿度調試(20mA)
在托盤上放入同F2等值的砝碼(含托盤重),調整量程電位器,使輸出為20mA.
按(1)、(2)兩步,反復調整幾次,直至滿意為止。
2、界面調試:
▲根據兩種介質密度,分別計算出輕重密度下的浮力FQ和Fz
FQ=π/4·D2·H·ρQ
FZ=π/4·D·H·ρz
式中:D-浮筒外徑(cm) H-浮筒長(量程)(cm)
ρQ-輕介質密度(g/cm) ρz-重介質密度(g/cm)
▲ 根據FQ和FZ計算出調零掛重砝碼重量fo和滿量程掛重砝碼重量fm。
fo=G-FQ
fm=G-FZ
式中:G-浮筒重量(標牌上標出)
1)零點調試(4mA)
l 在托盤上放入同fo等值的砝碼(含托盤重),調零點電位器,傳輸出為4mA
l 若輕介質密度ρQ高于訂貨時提供的密度0.1g/cm3以上時,則有可能會出現調不出4mA的現象。此時,將零點電位器按原來調整方向的相反方向旋轉10圈左右,使電位器基本處于中間位置,再調整密度電位器,使輸出為4mA左右。然后調整零位電位器,使輸出為4mA準確值。
2)滿度調試
在托盤上放入fm等值的砝碼,調量程電位器,使輸出為20mA.
2、水校法:
1. 液位調試
▲介質密度≤1g/cm3(水)時:
根據被測介質密度和量程,
計算滿量程所對應的水位高度h(mm):
h=H·ρ
式中,H-浮筒長度(量程)mm:
ρ-被測介質密度,g/cm3
(1) 零點調試
排凈浮筒室內的清水,調整零位電位器,使輸出為4mA.
(2) 滿度調試
打開進水閥,向浮筒室內注入清水,使水位升高等于h,立即關閉水閥,調整量程電位器,使輸出為20mA.
按(1)、(2)兩步,反復調整幾次,直至滿意為止。
▲ 介質密度>1g/cm3(水)時:
當被測介質密度大于水的密度時,則取量程內的任意一點做為滿度(上限)調試點。調試前,應先計算出該點所對應的水位高度和該點在量程內所對應的電流值。
例如:量程為1500mm,被測介質密度為1.1g/cm3,取1300mm處為滿度(上限)調試點,則:
對應水位高度應為:h=1300×1.1=1430(mm)
該點對應的電流應為:Ⅰ=4+1300/1500×16=17.87(mA)
計算結束后,調試方法如下:
1、零點調試
排凈浮筒室內的清水,調整零位電位器,傳輸出為4mA。:
2、滿度調試
滿度調試則在水位為1430mm處調量程電位器,使輸出為17.87mA,反復幾次,直至滿意為止。
3、界面調試
▲ 兩種介質密度均≤1g/cm3(水)時
l 根據兩種不同的介質密度,分別計算出零點對應的水位高度h0(mm)和滿度時所對應的水位高度h(mm)
h0=HρQ
hm=Hρz
式中,H-量程(浮筒長mm)
ρQ-輕介質密度(g/cm)
ρz-重介質密度(g/cm)
l 計算出h0和hm后,以浮筒底面高度的刻度線為基準,分別畫出h0和hm在刻度標尺上的標記
4、零點調試:
l 向浮筒室內注入清水,使水位高度等于h0,關閉進水閥,調整零位電位器,使輸出為4mA
l 若輕介質的密度ρQ高于訂貨時所提供的密度0.1g/cm以上時,則有可能會出現調不出4mA的現象。此時,將零位電位器按原來調整方向的相反方向旋轉10圈左右,使電位器基本處于中間位置,再調整密度電位器,使輸出為4mA左右,然后,再調整零位電位器,使輸出為4mA準確值2)滿度調試
向浮筒室內注入清水,使水位高度等于hm,關閉進水閥,調量程電位器,使輸出為20mA。
按上述(1)、(2)兩步,反復調整幾次,直至滿意為止。
▲ 重介質密度>1g/cm3(水)時
滿度的調整,可取高于零點調試水位h0的任意一點做為滿量程調試點,具體方法可參照水校法液位調試中“介質密度>1g/cm3(水)"的調試方法。
5、測比重的調試方法:
 調試方法與測量界面基本相同,只是計算浮力差時,按同一介質比重在zui大和zui小兩點來計算。
6、線性度的調試方法:
變送器在出廠前線性度已調好,用戶一般不需檢查,只需根據工藝參數調好零點和滿度(上、下限)即可。如用戶要檢查線性度,可按下面公式計算配重,檢查量程內任意一點的線性度。
1)測量液位時
任意位置(x%)砝碼重=G-π/4D·x%·H·ρ
2) 測量界面時 任意位置(x%)砝碼重=G-π/4D·H(x%·Δρ+ρQ)
3)測量比重時
計算公式與測液位公式基本相同,只是按不同比重值計算配重。
各式中:G-浮筒重(g)
H-浮筒長度(cm)
ρ-介質密度(g/cm)
Δρ-兩種介質密度差,Δρ=ρz-ρQ
ρz-重介質密度(g/cm)
ρQ-輕介質密度(g/cm)
x%-量程(浮筒長度)的百分數
八、測界面時零點遷移問題:
測界面時,浮筒上端各部件均浸在輕介質中,因此,會產生一定的浮力,此浮力是一個常數,由它產生的附加電流也是一個學數,它對調好的量程無任何影響,只是導致零點略高于已調好的零點值(4mA),這個附加電流值很小,若測量精度要求不高,就無須進行零點遷移,若測量精度要求較高,需將此附加電流遷移掉。
下面介紹二種遷移方法,供參考:
1、將浮筒室內全部充滿輕介質(注意:一定使浮筒上端部件全部浸在輕介質中),調整零點電位器,使電流輸出4mA即可。
2、在可觀察到的任一界面上,調整零位電位器,使輸出電流與該點界面對應的電流值即可。上述二種調試方法,用戶可根據實際情況選用,也可采用其它方法。但請注意,無論采用什么方法進行遷移,只能調整零位電位器。

九、安裝與使用注意事項:
安裝在容器頂部(內浮筒頂裝式)
1、對內浮筒式液位計,安裝時必須輕輕將內浮筒放置進容器中,并確認鏈條自然拉直,鏈條掛鎖與浮筒桿已可靠鎖緊,然后固定變送器主體。安裝時嚴禁用力投擲內浮筒,否則將可能導致傳感器損壞。
2、內浮筒式變送器的掛鏈根據用戶的安裝高度或訂貨長度提供,實際安裝時可對鏈條進行裁剪,裁剪時將鏈條與掛鉤松開,將多余的鏈條剪掉,然后再掛進掛鉤,確保掛鉤口閉合,產品運行過程中鏈條不會從掛鉤脫落。
3、當容器內存在攪拌,或液位波動比較大時,浮筒必須安裝在導向保護管內,在管子頂部zui大液位處應有排氣孔,以使管內液位與容器液位*。此外,必須注意內浮筒與保護管間的間隙須大于10mm,否則間隙內的液體表面張力將可能影響正常測量,尤其對于粘度較大及界位測量的產品更應注意。
安裝在容器側面(外浮筒側裝式)
1、為保證產品正常運行,安裝時必須確保液位計筒體垂直,以使液位上下變化時內浮筒不與外浮筒產生摩擦,內浮筒所受浮力僅與液位高度有關;
2、搬運或安裝時,不許拋擲、跌落或敲擊液位計。轉運時,應按廠方提供的包裝箱和包裝方式包裝;
3、如果產品用于安裝在設備原已有的外筒上,則出廠時可能不帶外筒,則必須保證浮筒與外筒間的內部間隙為5~10mm。

4、對不同的介質溫度,緊固件的要求如下:

主體材質

被測介質溫度范圍

柱頭螺栓

螺母

碳鋼

-10~+350℃

A2-70≤M30

A2-50≤M30

A2-70≤M20

A2-50≤M20

碳鋼

-10~+500℃

316L

-10~+400℃

316L

-60~+400℃

A2-70

5、對壓力高于300(5.0MPa)的產品,建議采用級高強度或不銹鋼螺栓螺母。
使用:
1、高溫介質安裝注意:
如果被測介質溫度很高,以及帶有加熱夾套的夾持體用熱油進行加熱時,必須注意直接作用在傳感器外殼和放大器的溫度不允許超過50。
當zui大允許溫度(溫度150,放大器85,LCD指示器70)超過時,所有輻射熱量的部件(夾持體、外筒、容器等)都必須進行隔熱,以確保沒有熱輻射傳遞到傳感器和放大器上。
2、安裝的位置應避免陽光直射向傳感器和放大器外殼。
3、 夾持體加熱夾套zui大設計壓力為2.5MPa。
4、儀表的內外接地應可靠牢固,防爆型產品的安裝應嚴格按照《中華人民共和國防爆危險場所電氣安全規程》試行的有關規定進行。本安系統的敷設電纜,應遠離干擾源,以免影響儀表正常運行及防爆性能。當應用于0區時,必須使用防火花滲透的緊固件。

十、選型型譜:

型號

      

   

ZW-TDZ/B

 

電浮筒液位計(中偉測控)

 

1

 

測量液位

2

 

測量界面

3

 

測量密度

 

0

 

外浮筒側底安裝形式

1

 

外浮筒側側安裝形式

2

 

外浮筒頂底安裝形式

3

 

外浮筒頂側安裝形式

4

 

外浮筒頂置安裝形式

 

A

 

公稱壓力:2.5MPa

B

 

公稱壓力:6.3MPa

C

 

公稱壓力:10.0MPa

 

D

 

被測介質溫度:≤100

F

 

被測介質溫度:≤400

 

E

 

接液材質:碳鋼

G

 

接液材質:不銹鋼

 

i

 

防爆形式:本質安全型

d

 

防爆形式:隔爆型

 

R

右側式安裝表頭

L

左側式安裝表頭

量程

1

2

3

4

5

6

7

8

L

300

500

800

1200

1600

2000

2500

3000

非標準

附加編碼

M

螺紋接口伴熱式ZG1/2(內)

H

法欄接口伴熱式DN15,PN2.5

十一、訂貨須知:

1、注明液位計的規格、型號; 
2、測量范圍L; 
3、被測介質及介質的濕度,溫度; 
4、安裝距離L1的尺寸。

售后服務:
1、從合同簽訂之日起,我中偉公司對所提供的產品提供免費保養及維護服務,承諾終生維修服務;
2、江蘇中偉測控儀表有限公司的將定期與客戶,了解產品的使用情況,并解決客戶使用過程中產生的問題,無償提供;
3、保修期內出現人為的損壞,我公司負責進行維修,并收取由此產生的維修費用;
4、產品出現質量問題或對產品不滿意,用戶可以無條件的選擇退換貨,中偉測控不收取任何的手續費,出現質量問題,承擔來回的運費。

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