PRF-100射頻導(dǎo)納分體

1、北京蘭普森科技有限責任公司 PRF-100射頻導(dǎo)納物位開關(guān)（分體高溫型）安裝調(diào)試說明書一 原理射頻導(dǎo)納是一種從電容式發(fā)展起來的、防掛料、更可靠、更準確、適用性更廣的料位控制技術(shù)，射頻導(dǎo)納中導(dǎo)納的含義為電學中阻抗的倒數(shù)，它由電阻性成分、電容性成分、感性成分綜合而成，而射頻即100KHZ無線電波譜，所以射頻導(dǎo)納可以理解為用100KHZ無線電波測量導(dǎo)納。1 電容式物位測量原理實驗室中，平行板電容器是一個理想型的電容器，其電容量為：C=×S / D ，其中為兩電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為兩極板間面積，D為兩極板間距離。對于一個料倉，安裝一個測量電極系統(tǒng)，形成一個同軸電容器。倉內(nèi)存在一個電容

2、C=0×S ×H 0 / D +×S×（ H- H 0 ）/ D ，其中0為兩電極間空氣的介電常數(shù)，0=1.0006，近似=1；為兩電極間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為兩極板間等效面積，D為兩極板間距離，H0為空氣段探頭長度，H為探頭長度。對于一個固定的料倉來說，物料的 是固定的，S、D 也是固定的，所以，推導(dǎo)上式可知，測量電容與物料的高度成正比。 利用檢測橋路上的可調(diào)電容可以平衡掉初始電容，包括安裝電容和線纜電容等，只剩下探頭物料電容，該電容信號經(jīng)放大后，輸出一個與料位成正比的信號。這種電容式原理存在一個嚴重弱點：即物位升高淹沒探頭后又落下去時，探頭可能會留有附

3、著物即掛料。這會導(dǎo)致被測電容加大，如果是導(dǎo)電液體情況會更嚴重，產(chǎn)生很大的誤差。另一個缺點是探頭到電路單元之間的連接電纜，在這相當于一個較大的電容，而且隨溫度變化。這個變化的電纜電容與物位電容疊加在一起會引起很大的誤差，尤其在物料介電常數(shù)較低的場合，信號較小，這些誤差將是很嚴重的。而射頻導(dǎo)納技術(shù)就能克服上述缺點。2 點位射頻導(dǎo)納原理 點位射頻導(dǎo)納技術(shù)與電容技術(shù)的重要區(qū)別是采用了三端技術(shù)，如圖3。在電路單元測量信號上引出一根線，經(jīng)同相放大器放大，其輸出與同軸電纜屏蔽層相連，然后又連到探頭的屏蔽層上（Cote-shield元件）。該放大器是一個同相放大器，其增益為“1”，輸出信號與輸入信號等電位、同

4、相位、同頻率但互相隔離。地線是電纜中另一條獨立的導(dǎo)線。由于同軸電纜的中心線與外層屏蔽存在上述關(guān)系，所以二者之間沒有電位差，也就沒有電流流過，即沒有電流從中心線漏出來，相當于二者之間沒有電容或電容等于零。因此電纜的溫度效應(yīng)，安裝電容等也就不會產(chǎn)生影響。對于探頭上的掛料問題，采用一種新的探頭結(jié)構(gòu)如圖，五層同心結(jié)構(gòu)：最里層是中心測桿，中間是Cote-shield屏蔽層，最外面是接地的安裝螺紋，用絕緣層將其分別隔離起來。圖4給出了探頭上掛料的等效電路。與同軸電纜的情況是一樣的，中心測桿與屏蔽層之間沒有電勢差，即使傳感元件上掛料阻抗很小，也不會有電流流過，電子儀器測量的僅僅是從探頭中心到主要是到對面罐壁

5、（地）的電流，因為Cote-shield元件能阻礙電流沿探頭向上流向容器壁，因而對地電流只有經(jīng)探頭末端通過被測物料到對面容器壁。即UA=UB IAB=（UA-UB）÷R=0。由于屏蔽層與容器壁之間存在電勢差，兩者之間雖有電流流過，但該電流不被測量，不影響測量結(jié)果。這樣就將測量端保護起來，不受掛料的影響。只有容器中的物位確實上升接觸到中心測桿時，通過被測物料，中心測桿與地之間形成被測電流。二 拆箱 小心的打開包裝箱并除去包裝箱內(nèi)的填充物，仔細核對裝箱單內(nèi)的每項條款，包括儀表型號、安裝附件、說明書等 ，若發(fā)現(xiàn)有缺貨與裝箱單不符或破損現(xiàn)象，請立刻與我公司聯(lián)系。三 查看說明書 該說明書包括儀

6、表的技術(shù)參數(shù)、安裝及調(diào)試規(guī)范，請仔細閱讀說明書中的每一項內(nèi)容，如對說明書中的內(nèi)容有不明白的地方，可以打電話或傳真的方式與我公司聯(lián)系。PRF-100系列控制系統(tǒng)包括 1個傳感元件,1個電子單元及1套殼體, 分體型還包括1套連接傳感元件和電子單元的信號電纜。四技術(shù)參數(shù)性能指標 1. 電源要求：交流系統(tǒng)：標準：215265VAC 50/60Hz， 5W (最大) 直流系統(tǒng)： 24VDC系統(tǒng)：1929VDC, 3W (最大) 2輸出：DPDT繼電器 觸點容量 220VAC 5A 無感，3A有感3環(huán)境溫度： -4063 使用溫度：標準型-40250高溫型-408004響應(yīng)時間：標準 0.2秒 延時(可選

7、)：090秒5靈敏度：0.15pF或更小6故障保險：現(xiàn)場可設(shè)置為HLFS(高位故障保險)或LLFS(低位故障保險)7溫度影響： 0.1pF/308線電壓影響：120VAC時 0.2pF/20V9. 穩(wěn)定性： 0.1pF/6mo (最大漂移)10.火花保護： 標準10A 加防護器100A11傳感元件安裝 ：3/4" NPT或法蘭安裝12 插入長度：標準18"(IL)-10"(CSL) 18"(IL)-3.5"(CSL) 36"(IL)-10"(CSL)13電器接口：電氣接口為3/4NPT，標準電纜長度為7.65米，最長45.7

8、米(僅對分體) 14. 外殼：符合NEMA1-5、4X和12&13(IP65)的防護標準,符合1區(qū)、2區(qū)所有組別的防爆要求15. 防爆區(qū)域等級: 電纜、傳感元件在1區(qū)、2區(qū)的所有組別本安防爆,由本安電源供電的電路單元在1區(qū)、2區(qū)的所有組別內(nèi)本安防爆五安裝 請用戶按照本說明書中的安裝規(guī)范進行安裝：根據(jù)現(xiàn)場情況的不同可分為整體安裝和分體安裝。一般采用在罐頂垂直安裝的方式，在測量非導(dǎo)電物料介質(zhì)時，也可以采用側(cè)壁橫裝或斜裝。當采用側(cè)裝時，最好使儀表向下傾斜30度安裝。根據(jù)安裝方式不同，又可以分為安裝座安裝和法蘭安裝。注意：傳感元件的屏蔽端一定要伸入罐壁最小為50mm。1安裝管座安裝：要求安裝座

9、長度小于。 管座安裝 法蘭安裝 2法蘭安裝：容器壁上要求有與之配套的下法蘭，但要求高度不得大于。儀表的屏蔽端要伸出罐壁最小為50mm。錯誤安裝 正確安裝3.分體垂直安裝 4.分體水平安裝：5.傾斜安裝：6.其它安裝方式： 釣魚桿式安裝：當罐體的安裝條件受到限制時，只能側(cè)面安裝且量程又較大時，使用此種方式。探頭底部帶固定支撐安裝：當罐體內(nèi)有較強的攪拌且量程大于3米時，需要在探頭的未端進行固定。 釣魚桿式安裝 帶固定支撐安 帶地錨安裝 低導(dǎo)電物料應(yīng)用(加長探頭)7安裝要求：A.當安裝探頭時，將傳感器插入罐體，用管鉗夾住探頭根部擰緊即可。注意不要圖省事擰變送器蘭色殼體，因為在擰緊的過程中，有可能蘭色

10、殼體與探桿發(fā)生松動，造成內(nèi)部接線拉斷。在出廠時殼體內(nèi)部（整體式）的電子單元與探頭間的連接電纜已接好，用力擰殼體會使內(nèi)部的電纜及火花防護器損壞。B.當儀表安裝處有較高的溫度、較強的振動、較強的電磁場，腐蝕性氣體及任何可能造成機械損壞的地方，請將儀器換成分體式安裝。安裝位置應(yīng)盡量避開加熱盤管，或?qū)⒉糠旨訜岜P管繞行，當在灰斗上使用時，距離探頭半米內(nèi)，不應(yīng)有妨礙飛灰運動的障礙物。如果經(jīng)常有大塊物料沖擊，則需要選用平板式料位儀。C.分體安裝的信號電纜，只能使用DE公司提供的電纜，并且只可截短不可加長，多余部分的電纜也不能盤起，過長的部分應(yīng)剪掉，并且電纜應(yīng)加穿護線鋼管。D.儀表安裝時,必須保證探頭的中心探

11、桿和屏蔽層與容器壁互不接觸,絕緣良好,安裝螺紋與容器連接牢固，電器接觸良好。E.儀器的安裝位置由安裝嘴的位置或容器開口位置來決定。當處于安裝嘴中，注意不要超過傳感元件的第一層絕緣層, 即探頭屏蔽層必須伸到容器內(nèi)部，Cote-shield端要伸出罐壁或內(nèi)部掛料層最小50mm。在安裝時，要保證傳感元件的絕緣層不被割破或劃破。 F.儀表探頭應(yīng)盡量避開物料的沖擊，水平安裝時，當測量的物料較堅硬且較重，對探頭的沖擊較大，應(yīng)在探頭上方焊一擋板，防止探頭被砸彎。G.儀表的信號回路應(yīng)采用二芯屏蔽線，以減少干擾，屏蔽層接大地，大地應(yīng)為標準儀表地，切不可接至動力地。變送器與被測粉倉也必須實施良好接地，以提高測量精

12、度。H.當測量絕緣物料時（如在灰斗上），靜電較強，須安裝特制的火花保護器。I當測量的介質(zhì)介電常數(shù)過小時，應(yīng)加長探頭或改用高靈敏度單元。六調(diào)試1 檢查傳感元件接線 分體接線圖 整體接線圖濾波器接線 火花塞接線整體式系統(tǒng)傳感元件與電子單元的接線已由廠家接好。如需重新接線，請見上圖的正確接法。所有傳感器的接線端均接至電路板背面一側(cè)。請確保屏蔽線接電子單元的屏蔽端（標記），中心線(藍色)接電子單元的探頭端（標記），因采用金屬外殼，電子單元端地線可不接。探頭端，屏蔽線的中心線接探頭中心桿，屏蔽線的屏蔽層接探頭屏蔽層，當探頭沒有屏蔽端時，把連接電纜上的屏蔽端剪掉。2.檢查電源接線所有電源接線均接至電子單元

13、機座頂部的端子板上。3故障保險選擇故障保險也可在現(xiàn)場由安裝在儀器電路板上的 故障保險端選擇跳線進行設(shè)置。在上位時為高位報警，在下位時為低位報警。如右圖所示故障保險跳塊位置。 4繼電器的連接繼電器具有一雙刀雙擲(DPDT)輸出，繼電器僅作為 一個開關(guān)，不能直接帶動報警器或其他較大功率設(shè)備動作。所有繼電器均接至電子單元機座頂部的端子板上。綠燈滅時繼電器處于報警狀態(tài)（在斷電或儀表有故障時，繼電器也處于報警狀態(tài)）。高位故障保險通常用于高位報警，當物料超過探頭或儀表出現(xiàn)故障時，發(fā)出高位報警信號。低位故障保險通常用于低位報警，當物料低于探頭或儀表出現(xiàn)故障時，發(fā)出低位報警信號。注意：處于危險區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)在打

14、開防爆機殼進行儀表標查之前，首先先檢查該區(qū)域是否是無危險的。當完成標定后，必須重新將機殼裝好。每一與防爆機殼相連的接線必須配有一經(jīng)認證過的密封配件。5.標定 A給儀表單元上電。B工作點調(diào)整如右上圖所示的設(shè)定點電位器是用于調(diào)節(jié)電子單元繼電器的動作，順時針旋轉(zhuǎn)，繼電器工作點升高，逆時針旋轉(zhuǎn)，繼電器工作點降低。LED燈亮意味電子單元繼電器動作，表示處于正常狀態(tài)，而LED燈滅意味電子單元繼電器復(fù)位，表示處于報警狀態(tài)。 廠家均設(shè)置為適用于測量導(dǎo)電物料水溶液，若用于這類場合中，則不需再進行標定。（1）水平安裝絕緣物料的標定 A. 確定物料恰好在傳感元件之下，即未 接觸物料。如右圖。 B.先將工作點調(diào)節(jié)旋鈕

15、逆時針旋轉(zhuǎn)到頭，然后順時針旋轉(zhuǎn)到LED亮。 C升高物位令其恰好接觸到傳感元件。 (LED將改變狀態(tài))。D記下調(diào)節(jié)工具此時的位置。然后順時針緩慢地調(diào)節(jié)旋鈕，直至繼電器再次動作或順時針擰到頭。記下所擰圈數(shù)。 E.逆時針調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)圈數(shù)為剛才記下圈 數(shù)的一半。 F.對于再標定來講，所記下的1/2的圈數(shù)為“預(yù)負載”。 標定完成。 注意：若傳感元件接觸物料與未接觸物料之間所對應(yīng)的調(diào)節(jié)圈數(shù)少于1圈，請向廠家咨詢。若被測介質(zhì)的介電常數(shù)或?qū)щ娦愿淖兞?，工作點也將改變。在空倉情況下，若旋轉(zhuǎn)電位器設(shè)定點順時針到頭找不到臨界點（在高位報警時燈滅），調(diào)不亮，則零點電容太大，需要在電子單元上加一個墊整電容。 儀表出廠

16、時均設(shè)置跳塊為高報，若安裝在低位，用來測量低位報警，也可不用改變跳塊位置，把輸出接線接在相對的觸點上(常閉)，調(diào)試方法與高報相同，只是燈的狀態(tài)相反，由亮到滅。 絕緣被測介質(zhì)垂直安裝 （2）垂直安裝絕緣物料及導(dǎo)電物料的標定 A.在傳感元件的測量部分設(shè)置所需控制點(最少3英寸)。 B.用所提供的標定螺絲刀從逆時針到頭開始緩慢順時針調(diào)節(jié)工作點旋鈕至繼電器恰好動作(LDE改變狀態(tài))。記住所旋圈數(shù)。C.記下順時針旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，為再標定做準備。 標定完成。 (3)再標定 A.對于（1）的再標定，將進行步驟A,B,再順時針按所記的預(yù)負載量調(diào)節(jié)旋鈕。 B.對于（2）的再標定，從逆時針到頭的位置按所記預(yù)負載量順時針

17、調(diào)節(jié)旋鈕。 C.對于導(dǎo)電被測介質(zhì)(廠家設(shè)置)的再標定，用螺絲刀將旋鈕順時針擰到頭，無需其它調(diào)節(jié)。注意：一般情況下，對于高位報警，空倉條件下便可準確調(diào)試，在找到臨界點后再順時針加1/2或3/4 圈即可。 當電位器從一端擰到另一端大約35圈左右，旋轉(zhuǎn)到頭時會聽到輕微的“咯咯”聲，這時應(yīng)停止旋轉(zhuǎn)，否則會損壞單元。（4）測試： 用手指輕觸傳感器接線端的中心端（蘭端），變送器應(yīng)動作?？煽康臏y試方法為：上料實物測試或加電容測試。七故障排除若儀器發(fā)生故障時，可將整個系統(tǒng)拆成單個元件來進行檢查，若無法找出確切的故障所在，請與我公司聯(lián)系。1檢查電子單元A斷開傳感元件與儀器的接線，將藍色線及桔黃色線分別從中心端及

18、屏蔽端斷開，包括濾波器、火花塞，但電源線不要斷開。 B在中心端與地端接入1050pF間的電容。從工作點旋鈕逆時針到頭位置開始,用標定螺絲刀緩慢順時針調(diào)節(jié)至繼電器動作。C再逆時針旋1/4圈數(shù)，注意一下繼電器兩次動作間所差的圈數(shù)，若圈數(shù)小于1/4，則儀器工作正常，若大于1/4圈則表明單元有問題。 2檢查傳感元件 A. 斷開屏蔽線(桔黃色)及中心線(藍色)。若傳感元件上有物料，用一模擬歐姆表測量 下列阻值：中心端與屏蔽的阻值屏蔽端與地端的阻值 中心端與地端的阻值 B三端之間的阻值應(yīng)大于： 中心端與屏蔽端 750 屏蔽端與地端 750 中心端與地端 1500 C清除傳感器上的掛料。D當傳感元件上無掛料

19、時,用一模擬歐姆表測量探頭三 端阻值： 中心端與屏蔽的阻值 屏蔽端與地端的阻值 中心端與地端的阻值 E若上述三值均小于1M，請與廠家聯(lián)系。3檢查連接電纜：連接電纜出現(xiàn)的問題主要是短路和斷路，把連接電纜從儀表上拆下來，在其一端短路或斷開，測量另一端，可以檢測出來：A 短路：從探頭上拆下連接電纜，使其一端懸空(中心端與屏蔽湍斷開)，用萬用表在另一端測量電阻應(yīng)無窮大，三端之間均依此方法進行測量。B 斷路：從探頭上拆下連接電纜，使其一端短路(中心與屏蔽湍短接)，用萬用表在另 一端測量電阻應(yīng)為零，三端之間均依此方法進行測量。C濾波器：對于飛灰等物料的測量，因摩擦會產(chǎn)生靜電，有時會很大，一般要加裝濾波器來消除靜電影響。濾波器的檢查為測其中心端對地的阻值，一般應(yīng)為一百歐姆左右，無窮大或短路均是壞的。4檢查繼電器回路 A繼電器回路由一組由接線端子板引出，雙刀雙擲接