CT5000 系列電容式物位變送器

一．概述

　　在石油、化工、電力、食品、水處理、冶金、水泥等的生產(chǎn)過程中，有許多的液位、料位需要測量，但是一些高壓、真空、高溫、低溫、密封罐內(nèi)的酸、堿、鹽等強腐蝕液體、強震動等的液位、料位測量，卻是許多種類的物、液位計*的。CT5000系列電容式物位變送器傳感器有多種結(jié)構(gòu)，可以使用于導(dǎo)電、絕緣的液體或固體顆粒的工作介質(zhì)中。不但適用于普通的液體、固體顆粒的容器、槽、筒倉或料斗的遠(yuǎn)距離連續(xù)料位測量。而且本產(chǎn)品以其能耐受惡劣的使用環(huán)境、高可靠等特點，可以應(yīng)用于其它物、液位計工作困難的高壓、真空、高溫、低溫、強腐蝕液體、強震動等環(huán)境的液位、料位測量。

　　我公司可根據(jù)用戶提供的被測介質(zhì)的具體情況，進行定制生產(chǎn)。

二、產(chǎn)品特點

　　1．與物料密度無關(guān)。適合應(yīng)用于多種導(dǎo)電、非導(dǎo)電液體、固體顆粒的連續(xù)料位測量。

　　2．可以使用在高壓、真空、高溫、低溫、強震動及應(yīng)用于強腐蝕液體等惡劣環(huán)境中。

　　3．體積小巧、結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)性能好、靈敏度高、分辨率強。

　　4．兩線制輸出功耗小、使用簡便。

　　5．工作時無可動部件，工作可靠。

6．價格低廉、經(jīng)濟耐用。

三、工作原理

　　本CT5000 系列電容式物位變送器基于利用物料介電常數(shù)恒定時，極間電容正比于物位，測量可變電容的工作原理。即通過電容傳感器把物位轉(zhuǎn)換成電容量的變化，然后再用測量電容量的方法求知物位。

　　電容傳感器是根據(jù)平板電容器原理進行工作的（見圖一）。從物理學(xué)中知道，圖一所示的平板電容器的電容值為

C = ε•A/d = εr•ε0 •A/d

　　式中：A為極板面積；ε為介電常數(shù)；εr 相對介電常數(shù)；ε0為真空介電常數(shù)；d 為兩極板間的距離。

由此可見，一對導(dǎo)電極板之間的電容值是由極板間面積、極板之間間距或電介質(zhì)的介電常數(shù)這三要素決定的，通過測量這三要素（變面積、變間隙、變介電常數(shù)）之一，都可以測知物位。

在CT5000 系列電容式物位變送器中，實際測量中有導(dǎo)電液、物料和非導(dǎo)電液、物料兩種情況：

測量導(dǎo)電液、物料時，采用的是變面積的方法（結(jié)構(gòu)見圖二）。變送器的探頭由包覆絕緣材料的金屬桿或金屬線制作成。此時變送器電極是電容極板之一，被測的導(dǎo)電液、物料是電容的另一個電極，變送器探頭的包覆絕緣材料是一個介電常數(shù)固定的電介質(zhì)。物料的高低決定了電容極板面積的大小，而改變了電容值。

測量非導(dǎo)電液、物料時，采用的是變介電常數(shù)的方法（結(jié)構(gòu)見圖三）。變送器的裸金屬探頭是電容的極板之一，導(dǎo)電的容器或另設(shè)的金屬極板為電容的另一個電極，被測的液、物料即是電介質(zhì)。由于安裝后的電容探頭與另一個電極的形狀面積和它們之間距離是固定的，不導(dǎo)電的被測液、物料會隨著物位的高低，使其介電常數(shù)發(fā)生變化，從而改變電容值。以上不管哪種方法發(fā)生的電容值變化，產(chǎn)生的電信號經(jīng)后面的信號處理電路進行進一步處理變換成4～20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

輸入范圍：10-2000pF

輸出信號：4-20mA DC

精    度：1% 0.5%

供電電源：24V DC

工作環(huán)境溫度：-20-70℃

工作介質(zhì)溫度：-20-70℃

高溫型可至200℃

溫度影響：滿量程的1%/50℃

工作介質(zhì)壓力：4Mpa

連接方式：螺紋連接：M27 × 2、M33 × 2

法蘭連接：DN65 或按用戶要求

防爆等級：ib Ⅱ CT5

阻尼調(diào)節(jié)范圍：0.2-5S

外殼防護等級：IP65

五、傳感器

為適應(yīng)被測介質(zhì)的不同、工作環(huán)境的要求、安裝現(xiàn)場的需要等多種多樣的實際情況，電容式液、物位變送器所使用的傳感器也有著不同的型式。以下*幾種結(jié)構(gòu)已定型生產(chǎn)的傳感器型式供選擇，如與用戶的實際使用情況有出入，我們還可應(yīng)用戶的要求專門定做制造。

1．A 型傳感器（見圖四）[ AJ 絕緣型、AL 裸露型]

2．B 型傳感器（見圖五）[ BJ 絕緣型、BL 裸露型]

3．C 型傳感器（見圖六）[ CJ 絕緣型、CL 裸露型]

4．D 型傳感器（見圖七）[ DJ 絕緣型、DL 裸露型

六、電氣接線

　　1.接線方式

　　本變送器使用24V 直流電源供電，信號為兩線制傳送方式。典型接線方式見圖八。

　　負(fù)載包括回路中使用的配電器、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表的內(nèi)阻以及電線的電阻和。當(dāng)供電電源為24VDC時，負(fù)載電阻應(yīng)在600 Ω的范圍之內(nèi)。當(dāng)選用指示表時，負(fù)載電值應(yīng)相應(yīng)減小250 Ω。不使用指示表時，請將表+ 和表- 用電線短接起來，否則變送器無輸出。

　　2．電纜線應(yīng)選用外徑為Φ 6～Φ 8 的雙股導(dǎo)線或電纜。

3．在干擾較強的場所，應(yīng)使用屏蔽線，屏蔽部分應(yīng)與變送器的外殼地相連。

七、使用與維修

1．使用

　?、艡z查儀表接線正確后，使用時儀表應(yīng)先通電運行半小時（通電時加滿載運行），半小時之后的數(shù)據(jù)再做為正式測量數(shù)據(jù)。

　?、戚敵鲭娏鲿r，下級受信儀表內(nèi)阻≤ 100 Ω，否則可能降低整機精度。

　?、莾x表投入正常使用后，無需特殊維修工作，只需定期校驗即可。

2．維修

當(dāng)儀表工作不正常時，才需對儀表進行維修?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)儀表有故障后，應(yīng)立即停電拆下來進行檢查修理。由于本儀表為模塊結(jié)構(gòu)，維修只需對模塊各引出端進行檢查即可查出故障原因，如供電電壓是否是24V；電容或接線是否開路；擴流三極管是否損壞；輸出端信號是否是4∽20mA等.。如不正常，要查明原因后給予處理。模塊本身在正確使用中不易損壞一旦損壞，就只能另換新的模塊了。

八、選型表