数字输出磁致伸缩液位传感器.docx
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数字输出磁致伸缩液位传感器
数字输出磁致伸缩液位传感器
概 述
数字输出磁致伸缩液位传感器是康宇测控仪器仪表工程有限公司运用磁致伸缩原理，结合先进的数字电路，最新研制开发的新一代数字输出液位传感器。
该产品除具有模拟输出的磁致伸缩液位计的特点外，因其功能扩展，具有更大的使用灵活性和更强的环境适用性。
功能特点
■可同时进行液位、界面、温度多参量测量，测量精度高，稳定性好
■灵活的数字输出方式：
标准EIA－485数字输出信号，直接与微机或配套的显示控制器通信，并可与工控系统联网，实现多台传感器的实时数据采集、显示、报警及自动监测和控制。
■采用低功耗的单片机和高精度的数字转换元件、数字式温度传感器直接测量和计算，测量结果以数字形式输出，并可远距离传送
■具有优良的抗干扰性能
■模块化设计结构精巧，实现安装现场不清罐维护，降低维修成本
■标准的螺纹或法兰连接，现场安装简便快捷
工作原理
该产品主要由波导线、测杆、电子仓和套在测杆上的非接触浮球（内装有永久磁铁）组成。
当磁致伸缩液位传感器工作时，由电子仓内电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲沿波导丝传输时，产生一个沿着波导丝方向前进的旋转磁场，当该磁场与浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动。
这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构感知并转换成相应的电流脉冲（终止脉冲），通过计算起始脉冲与相应终止脉冲之间的时间差，即可精确地测出被测介质的液位及界面的位置。
KYDM磁致伸缩液位传感器工作波形图
技术参数:
量程范围（mm）
150mm~3000mm（可根据用户要求定制）
温度范围
-40~+85℃
供电电压
+24VDC±10%
输出形式
标准EIA-485数字输出信号
性能指标:
非线性
优于0.05（±%FS）
重复性误差
优于0.01%FS
分辨率
优于0.01%FS
温度影响
±0.01%FS/℃
零点调整范围
100%FS
温度传感器精度
±0.5℃
结构特性:
测杆材料
OCr18Ni9（304）
316L不锈钢（特殊定制）
电子仓外壳材料
优质铝合金（普通型） 1Cr18Ni9Ti（隔爆型）
两浮球间最小距离
100mm
螺纹连接
M18x1.5
M20x1.5
3/4-16UNF（英制）
法兰连接
GB9115.1-2000标准法兰（也可根据用户要求定制）
法兰材料
1Cr18Ni9Ti
引线方式
1、6芯屏蔽电缆线（普通型，默认长度：
2.8m）
2、航空插头（普通型）
3、接线端子（隔爆型）
外壳防护等级
IP65
输出配置:
随产品出厂提供输出配置的使用说明书或相应形式的使用说明:
有三种输出方式：
A.通讯控制器
⊙ 专配KYDM数字输出磁致伸缩传感器的通讯控制器，接收KYDM数字输出磁致伸缩传感器送出的数字信号；
⊙ 可通过简单的菜单设置参数：
零点修正在规定的范围内可任意设定，具有正、反两种工作方式，并可在量程范围内设置3个控制/报警信号；
⊙ 采用LCD液晶显示，显示三个位移量和三个温度值；
⊙ 显示范围：
位移：
0～9999.99mm 温度：
-99.9～999.9℃
⊙ 显示精度：
位移：
0.001mm 温度：
0.1℃
⊙ 输出特性：
模拟量输出：
电流型（负载电阻<750Ω） 电压型（负载电阻>250KΩ）
开关量输出：
继电器控制输出--触点容量为5A/240VAC
馈电输出：
24VDC最大电流100mA
B.微型计算机
“数字输出磁致伸缩液位传感器V1.0版”数据采集及显示软件程序包，采用直接读取KYDM数字输出磁致伸缩液位传感器的液、界面和温度输出。
该软件是在windows98或windowsNT下的一个应用程序，它对环境的要求与windows98，windowsNT是一致的。
硬件：
一般要求586以上的处理器，16MB以上内存，100MB以上剩余硬盘空间，CD-ROM驱动器，鼠标等。
软件：
要求windows98或windowsNT3.51以上版本。
C.直接输出数字信号
KYDM数字输出液位传感器输出16进制的ASCII码、二进制码或格雷码。
可方便地与其它工控软件（例组态王软件）连接组成液位监控系统，实现多台传感器的实时数据采集、显示、报警及自动监测和控制。
应用领域:
⊙ 各种石油、液化气储罐的液位、界面及温度实时测量与监控
⊙ 加油站库区管理计量与监控
⊙ 生化与制药行业各类储罐过程控制与监控
⊙ 食品与饮料加工各类储罐及过程控制的液位
⊙ 水处理及环保工业过程中的液位、界面及温度测量与监控
选型指南:
磁致伸缩性线液位传感器
概 述
磁致伸缩线性位移（液位）传感器是应用“磁致伸缩”技术
研制而成。
此项技术由美国公司于1975年世界首创。
现在这一技术已在国际范围内广泛的被应用在传感器技术之中，特别是用于要求测量精度高、使用环境较恶劣的位移和液位测量系统中。
康宇公司自1997年从美国引进该项技术和产品后，通过消化、吸收和不断改进，形成了有康宇特色的新一代的高科技的位移（液位）产品。
它具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。
它的输出信号是一个真正的绝对位置输出，而不是比例的或需要再放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况，因此不必像其它液位传感器一样需要定期重标和维护；正是因为它的输出信号为绝对值，所以即使电源中断重新接通也不会对数据接收构成问题，更无须重新归回零位。
与其它液位变送器或液位计相比有明显的优势，它可广泛应用于石油、化工、制药、食品、饮料等行业，对各种液罐的液位进行计量和控制。
作为位移传感器，它不但可以测量运动物体的直线位移，而且还可同时给出运动物体的速度模拟信号。
灵活的供电方式和极为方便的接线方式可满足各种测量、控制及检测的要求；由于采用非接触测量方式，不会由于磨擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低。
它良好的环境适应性、可靠性和稳定的工作，为用户带来了极大的方便，与导电橡胶、LVDT、电阻式位移传感器等产品相比有明显的优势，而且一只传感器既可以用来测量位移，也可以测量速度，再加上有着极高的性能价格比和厂家及时周到的售后服务，足可让用户更加放心地使用.
特 点
应 用
■非接触式测量
■高精度、高稳定性、高可靠性
■使用寿命长
■多种信号输出方式选择
■具有反向极性保护功能
■防雷击、防射频干扰
■结构精巧、环境适应性强
■不需定期重标和维护
■可监测带压或不带压液罐的液位
■隔离防爆（可选）
■安装方便
■工业现场液位测量与控制
■油罐液位测量
■化工过程液位控制
■制药罐液位控制
■食品饮料液罐控制
■大坝水位监控
■饮用水和污水处理等
工作原理：
磁致伸缩线性位移（液位）传感器的工作原理如图所示。
该产品主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环或浮球组成。
测杆内装有磁致伸缩线（波导线），测杆由不导磁的不锈钢管制成，可靠地保护了波导丝。
工作时，由电子仓内电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确测出被测的位移和液位。
技术参数:
量程范围（mm）
80,150,300,500,800,1000,1200,1500,2000,2200,2500,2800,3000,3500,4000,4500,5000
（可根据用户要求定制）
输出形式/工作电压（三线制）
位移信号：
0~5VDC/+24VDC±10%
0~10VDC/+24VDC±10%
（-5~+5）VDC/±15VDC±10%
（-10~+10）VDC/±15VDC±10%
4-20mADC/+24VDC±10%
工作温度
T1:
0~70℃,T2:
-25~+80℃,T3:
-40~+85℃
储存温度
-40~100℃
纹 波
低噪音环境 小于2mVrms
伺服工作状态（80~1600mm） 小于6mVrms
伺服工作状态（1600~5000mcm） 小于10mVrms
负载特性：
电压输出时最大负载电流2mA
电流输出时最大负载电阻600Ω
工作电流：
60~100mA（随量程的变化而增减）
性能指标:
非线性误差（±%FS）
0.05；量程300mm以下最大误差150µm
重复性误差
优于0.01%FS
分辨率
优于0.01%FS
迟 滞
优于0.01%FS
温度影响
±0.007%FS/℃
零点调整范围
20%FS
满量程调整范围
20%FS
频率响应时间
0.2~5ms
注：
对同一只传感器而言，如果零点和满量程同时调整，其总的调整范围为额定量程的20%
结构特性:
测杆材料
OCr18Ni9（304）
316L不锈钢（特殊定制）
304外包聚四氟乙烯防腐套管（防腐型）
电子仓外壳材料
1Cr18Ni9Ti
防腐型外罩材料
高分子聚丙烯
连接形式
螺纹连接：
M18x1.5
M20x1.5
3/4-16UNF（英制）
法兰连接：
（具体规格见附件图）
法兰材料：
1Cr18Ni9Ti
聚四氟乙烯（防腐型）
引线方式
1、PVC屏蔽电缆线（默认长度：
2.8m，也可根据用户要求提供）
2、航空插头（不适用于隔爆型产品）
3、接线端子
防爆标志
隔爆型：
EXdIIBT5
外壳防护等级
IP65
测杆承受的压力：
≤34MPa
外形尺寸---普通型:
注:
1.测杆两端有测量死区，如有特殊要求，请在订货时给予说明。
2.订货时请注明测量介质种类和比重。
3.量程在3米以内的不锈钢测杆的外径为10.5mm；量程在3米以上的测杆的外径则为13mm。
4.防腐型磁尺的防腐外罩由用户根据现场使用情况选用。
外形尺寸---隔爆型:
注：
1.测杆两端有测量死区，如有特殊要求，请在订货时给予说明。
2.订货时请注明测量介质种类和比重。
3.量程在3米以内的不锈钢测杆的外径为10.5mm；量程在3米以上的测杆的外径则为13mm。
外形尺寸---防腐型:
电缆线连接：
接线端子连接：
注：
防腐型聚四氟乙烯法兰外形尺寸图，用户在订货时请提供D.X.K.H.C的具体尺寸和螺栓安装孔的个数和内径。
注:
1.测杆两端有测量死区，如有特殊要求，请在订货时给予说明。
2.订货时请注明测量介质种类和比重。
3.量程在3米以内的不锈钢测杆的外径为10.5mm；量程在3米以上的测杆的外径则为13mm。
4.防腐型磁尺的防腐外罩由用户根据现场使用情况选用。
外形尺寸---带压容器专用型:
此结构可在密闭的带压容器中方便快捷的使用，在系统维护或产品检修时无需开盖或泄压，大大降低了人工维护成本。
附件图
浮球:
安装附件:
连接法兰:
注：
法兰材质由客户订货时说明，如无特殊说明，按1Cr18Ni9Ti材料提供。
安装示意图:
注：
1.G2为非螺纹密封的英制管螺纹，螺纹大径约为59.6mm；
2.锁紧环的上边缘要与测杆上的零位（或满度）标该线（靠近测杆末端方）相重合时锁紧。
在密封罐、搅拌或冲击环境下使用的安装：
（图2,图3）
1.对罐内介质有轻微搅拌或进出油时有冲击的场合，可在安装上处理如图二所示。
2.对罐内介质搅拌程度比较剧烈或介质工作温度较高的应用场合，需在安装上作处理，如图三所示.
3.对装防护管（或旁通管），不但使管内介质与液罐内介质液面一致，也使管内液位计免受冲击，测量的液位更准确，更稳定。
4.加装防护管一定要在液位不能达到的地方开孔，将其与液体导通，使得防护管内外的液位一致，最好是防护管的各个高度都要有孔，使得管内外的介质均匀一致.
注：
防护管和旁通管可由康宇公司根据客户提供的具体的液罐（容器）的尺寸代为设计加工图纸，由客户在现场自行加工生产，也可由康宇公司生产。
接线方法:
接线前注意事项：
1.每台传感器必须单独提供一个符合产品要求的供电电源；
2.传感器的屏蔽电缆线必须避开大功率电源，射频信号源和其它有噪声的传输线等；
3.电缆的屏蔽线必须完好无断线，并接到后续设备的地端。
注：
1.标准方式指信号输出零点位置在测杆端一方，满度输出位置在电子仓一方，这时方向开关线可悬空，请做绝缘处理；
2.如需信号输出零点位置在电子仓一方，定货时请特别注明，并在接线时将方向开关线（橙）与电源正（红）连接即可。
配件和附件清单:
配 件 清 单
名 称
数 量
浮球
1
锁紧环
1
内六角螺钉
1
内六角起子
1
小一字螺丝刀
1
附 件 清 单
名 称
数 量
FK-1
FK-2
FK-3
锁紧螺母
M18×1.5
M20×1.5
3/4-16UNF
1
传感器支架
1
螺套
M18×1.5
M20×1.5
3/4-16UNF
1
1
连接头
1
锥套
1
压紧螺母
1
选型指南:
注：
1.订货时请注明被测介质种类及比重（密度）；
2.选配法兰时请注明法兰材质，选配其它规格的法兰请提供详细图纸；
3.需要提供其它连接螺纹时请在订货前咨询生产厂家。
磁致伸缩性线位移传感器
概 述
磁致伸缩线性位移（液位）传感器是应用“磁致伸缩”技
术研制而成。
此项技术由美国公司于1975年世界首创。
现在这一技术已在国际范围内广泛的被应用在传感器技术之中，特别是用于要求测量精度高、使用环境较恶劣的位移和液位测量系统中。
康宇公司自1997年从美国引进该项技术和产品后，通过消化、吸收和不断改进，形成了有康宇特色的新一代的高科技的位移（液位）产品。
它具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。
它的输出信号是一个真正的绝对位置输出，而不是比例的或需要再放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况，因此不必像其它液位传感器一样需要定期重标和维护；正是因为它的输出信号为绝对值，所以即使电源中断重新接通也不会对数据接收构成问题，更无须重新归回零位。
与其它液位变送器或液位计相比有明显的优势，它可广泛应用于石油、化工、制药、食品、饮料等行业，对各种液罐的液位进行计量和控制。
作为位移传感器，它不但可以测量运动物体的直线位移，而且还可同时给出运动物体的速度模拟信号。
灵活的供电方式和极为方便的接线方式可满足各种测量、控制及检测的要求；由于采用非接触测量方式，不会由于磨擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低。
它良好的环境适应性、可靠性和稳定的工作，为用户带来了极大的方便，与导电橡胶、LVDT、电阻式位移传感器等产品相比有明显的优势，而且一只传感器既可以用来测量位移，也可以测量速度，再加上有着极高的性能价格比和厂家及时周到的售后服务，足可让用户更加放心地使用。
特 点应 用
■非接触式测量■伺服液压油缸活塞位置反馈或预置
■高精度、高稳定性、高可靠性■伺服汽缸活塞位置反馈或预置
■性能价格比高■研磨机械位置反馈或预置
■使用寿命长■铸锻机床位移控制
■多种输出方式可供选择■注塑机模板定位与监测
■具有反向极性保护功能■木材加工定位控制
■防雷击、防射频干扰■其它机械定位和位移检测
■结构精巧、环境适应性强■汽轮机气阻阀门开度的检测与控制
■不需定期标定和维护■水轮机导叶开度的检测与控制
■隔离防爆（可选）
■安装方便
工作原理：
磁致伸缩线性位移（液位）传感器的工作原理如图所示。
该产品主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环或浮球组成。
测杆内装有磁致伸缩线（波导线），测杆由不导磁的不锈钢管制成，可靠地保护了波导丝。
工作时，由电子仓内电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确测出被测的位移和液位。
技术参数:
量程范围（mm）
80,150,300,500,800,1000,1200,1500,2000,2200,2500,2800,3000,3500,4000,4500,5000
（可根据用户要求定制）
输出形式/工作电压（三线制）
位移信号：
0~5VDC/+24VDC±10%
0~10VDC/+24VDC±10%
（-5~+5）VDC/±15VDC±10%
（-10~+10）VDC/±15VDC±10%
4-20mADC/+24VDC±10%
速度信号：
1V/25.4mm/S（最大10VDC）
注：
指磁环随物体匀速移动的速度为25.4mm/s时，输出1V的工作电压，最大为输出10VDC的工作电压（也可与客户协商确定）
负载特性：
电压输出时最大负载电流2mA
电流输出时最大负载电阻600Ω
工作电流：
60~100mA（随量程的变化而增减）
工作温度
T1:
0~70℃,T2:
-25~+80℃,T3:
-40~+85℃
储存温度
-40~100℃
纹 波
低噪音环境 小于2mVrms
伺服工作状态（80~1600mm） 小于6mVrms
伺服工作状态（1600~5000mcm） 小于10mVrms
性能指标:
非线性误差（±%FS）
0.05；量程300mm以下最大误差150µm
重复性误差
优于0.002%FS
分辨率
优于0.002%FS
迟 滞
优于0.002%FS
温度影响
±0.007%FS/℃
零点调整范围
20%FS
满量程调整范围
20%FS
频率响应时间
0.2~5ms（根据量程大小而定）
注：
对同一只传感器而言，如果零点和满量程同时调整，其总的调整范围为额定量程的20%
结构特性:
测杆材料
OCr18Ni9（304）
316L不锈钢（特殊定制）
电子仓外壳材料
1Cr18Ni9Ti
连接形式
螺纹连接：
M18x1.5
M20x1.5
3/4-16UNF（英制）
引线方式
1、PVC屏蔽电缆线（默认长度：
2.8m，也可根据用户要求提供）
2、航空插头（不适用于隔爆型产品）
3、接线端子
防爆标志
隔爆型：
EXdIIBT5
外壳防护等级
IP65
测杆承受的压力：
≤34MPa
外形尺寸---普通形:
外形尺寸、安装附件---隔爆形:
磁环、垫片
注：
（1）.测杆两端有测量死区，如有特殊要求，请在订货时给予说明。
（2）.量程在3米以内的不锈钢测杆的外径为10.28mm；量程在3米以上的测杆的外径则为13mm
普通安装方法:
带附件组件的安装方法:
对测量范围小于1000mm的传感器，建议选用MK-1安装附件；大于1000mm的，建议选用MK-2安装附件.
1.用传感器支架将传感器卡住，并用锁紧螺母将支架固定在传感器的螺纹上。
2.将开口磁环用两个防松垫圈#6和两个专用螺钉M3x12固定在磁环支架上，当将磁环装在测杆时，螺钉头部应朝向六方基座侧；磁环应尽量与测杆同心且无接触，但磁环稍有偏心不会影响传感器的性能。
3.交固定板条紧绕在测杆的最末端，并用两个M3x8螺钉和两个M＃螺母固定好.
注意：
MK-1安装组件只提供一根固定板条，将其固定在距测杆末端50mm以内；MK-2安装组件有三根固定板条，安装方法为：
一根固定在距末端约25mm以内，另外两根均布在测杆上。
液压油缸安装方法:
内置式：
不带附件组件时的安装方法:
1.如图所示的液压油缸安装方法，把传感器旋入M18x1.5安装孔，注意“O”形圈的密封面应按图示要求加工。
2.根据磁环的安装位置，在活塞上钻两个或四个M3螺纹孔，将磁环用专用螺钉M3x12和专用垫圈#6固定好。
若活塞为导磁材料，安装磁环时请用上非导磁垫片。
要求磁环应尽量与测杆同心，但磁环偏心对测量精度无影响。
对测量范围小于500mm的传感器，建议最好在距末端50mm内加以固定，以减小振动的影响。
液压油缸安装密封要求:
普通O形圈密封要求:
聚四氟乙烯垫密封要求:
紫铜垫密封要求:
接线方法:
注意事项：
1.每台传感器必须单独提供一个符合产品要求的供电电源；
2.传感器的屏蔽电缆线必须避开大功率电源，射频信号源和其它有噪声的传输线等；
3.电缆的屏蔽线必须完好无断线，并接到后续设备的地端。
4.端子接线图中的4脚具体留那一根线由用户在订货时注明；
5.本产品为三线制，电源地（黑）与输出地（蓝）在电路内部已短接。
注：
1.标准方式指信号输出零点位置在电子仓一方，满度输出位置在测杆末端一方，这时方向开关线可悬空（请做绝缘处理）；
2.如需信号输出零点位置在测杆末端一方，定货时请特别注明，并在接线时将方向开关线（橙）与电源地（黑）连接即可。
配件和附件清单:
配 件 清 单
名 称
数 量
磁环（开口磁环）
1
螺钉
4
弹簧垫圈
4
小一字螺丝刀
1
非导磁垫片（选用件）
1
密封圈（垫）
1
附 件 清 单
名 称
数量
MK-1
MK-2
MK-3
锁紧螺母1、M18x1.5
2、M20x1.5
3、3/4-16UNF
1
1
传感器支架（座）
1
1
1
磁环支架
1
1
测杆支架
1
3
固定板条
1
3
螺钉M3x8
2
6
12~16
螺母M3
2
6
压紧片
6~8
螺钉M8x30
6
连接杆
2
选型指南:
注：
1、以上各种形式的位移信号输出时，均可同时输出速度信号：
0-10VDC（标准值：
1V/25.4mm/S）；
2、磁环在选代码时请注明具体数字型号；
3、厂家随机所配密封圈的型号为00011，如需其它型号请在订货时注明。
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