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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(guò)程中，有許多的液位、料位需要測(cè)量，但是一些高壓、真空、高溫、低溫、密封罐內(nèi)的酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕液體、強(qiáng)震動(dòng)等的液位、料位測(cè)量，卻是許多種類的物、液位計(jì)*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(cāng)或料斗的遠(yuǎn)距離連續(xù)料位測(cè)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(diǎn)，可以應(yīng)用于其它物、液位計(jì)工作困難的高壓、真空、高溫、低溫、強(qiáng)腐蝕液體、強(qiáng)震動(dòng)等環(huán)境的液位、料位測(cè)量。

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

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

　　1．與物料密度無(wú)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(cè)量。

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

　　3．體積小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)性能好、靈敏度高、分辨率強(qiáng)。

　　4．兩線制輸出功耗小、使用簡(jiǎn)便。

　　5．工作時(shí)無(wú)可動(dòng)部件，工作可靠。

6．價(jià)格低廉、經(jīng)濟(jì)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(shí)，極間電容正比于物位，測(cè)量可變電容的工作原理。即通過(guò)電容傳感器把物位轉(zhuǎn)換成電容量的變化，然后再用測(cè)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(jìn)行工作的（見(jiàn)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(duì)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(jiàn)，一對(duì)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(guò)測(cè)量這三要素（變面積、變間隙、變介電常數(shù)）之一，都可以測(cè)知物位。

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

測(cè)量導(dǎo)電液、物料時(shí)，采用的是變面積的方法（結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(shí)變送器電極是電容極板之一，被測(cè)的導(dǎo)電液、物料是電容的另一個(gè)電極，變送器探頭的包覆絕緣材料是一個(gè)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(cè)量非導(dǎo)電液、物料時(shí)，采用的是變介電常數(shù)的方法（結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(gè)電極，被測(cè)的液、物料即是電介質(zhì)。由于安裝后的電容探頭與另一個(gè)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(cè)液、物料會(huì)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(hào)經(jīng)后面的信號(hào)處理電路進(jìn)行進(jìn)一步處理變換成4～20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

輸入范圍：10-2000pF

輸出信號(hào)：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(jí)：ib Ⅱ CT5

阻尼調(diào)節(jié)范圍：0.2-5S

外殼防護(hù)等級(jí)：IP65

五、傳感器

為適應(yīng)被測(cè)介質(zhì)的不同、工作環(huán)境的要求、安裝現(xiàn)場(chǎng)的需要等多種多樣的實(shí)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(shí)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(jiàn)圖四）[ AJ 絕緣型、AL 裸露型]

2．B 型傳感器（見(jiàn)圖五）[ BJ 絕緣型、BL 裸露型]

3．C 型傳感器（見(jiàn)圖六）[ CJ 絕緣型、CL 裸露型]

4．D 型傳感器（見(jiàn)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(hào)為兩線制傳送方式。典型接線方式見(jiàn)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(shí)，負(fù)載電阻應(yīng)在600 Ω的范圍之內(nèi)。當(dāng)選用指示表時(shí)，負(fù)載電值應(yīng)相應(yīng)減小250 Ω。不使用指示表時(shí)，請(qǐng)將表+ 和表- 用電線短接起來(lái)，否則變送器無(wú)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(qiáng)的場(chǎng)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(shí)儀表應(yīng)先通電運(yùn)行半小時(shí)（通電時(shí)加滿載運(yùn)行），半小時(shí)之后的數(shù)據(jù)再做為正式測(cè)量數(shù)據(jù)。

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

　?、莾x表投入正常使用后，無(wú)需特殊維修工作，只需定期校驗(yàn)即可。

2．維修

當(dāng)儀表工作不正常時(shí)，才需對(duì)儀表進(jìn)行維修?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)儀表有故障后，應(yīng)立即停電拆下來(lái)進(jìn)行檢查修理。由于本儀表為模塊結(jié)構(gòu)，維修只需對(duì)模塊各引出端進(jìn)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(kāi)路；擴(kuò)流三極管是否損壞；輸出端信號(hào)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?yè)Q新的模塊了。

八、選型表