E+H射频导纳液位计.docx

资源描述

E+H射频导纳液位计.docx

《E+H射频导纳液位计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《E+H射频导纳液位计.docx（94页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

E+H射频导纳液位计.docx

E+H射频导纳液位计

Level

PressureFlowTemperatureLiquid

Analysis

RegistrationSystem

Components

Services

Solutions

技术资料

电容式物位探头

LiquicapMFMI51,FMI52

用于连续测量的电容式物位探头

TI401F/28/zh/04.07/（09.07）

应用

LiquicapM一体化型变送器可对液体物料进行连续的物位测量。

其经测试验证的坚固耐用的机械结构（锥形自密封）确保了探头既可在真空环境中使用，也可在压力值高达

100bar的过压环境中使用。

采用的密封及绝缘材料使探

头适用于操作温度范围为-80℃…+200℃的应用场合。

当被测介质的电导率＞100μS/cm时，测量与介电常数

（DK）无关，此时测量不同液体物料时无需重新标定探头。

与Fieldgate（采用Internet技术的智能仪表远程监控和数据采集设备）配合使用时，LiquicapM能为原料库存及优化物流（存量控制）提供理想解决方案。

优势

·对电导率为100μS/cm的液体物料进行测量时，无需对探头进行标定。

探头的出厂标定是根据用户所订购的探头长度（0%...100%）来进行的，因而用户能简便、快速地对探头进行调试。

·通过纯文本显示方式实现菜单引导式的现场设置（可

选）。

·仪表获取了多项证书和认证，因而应用范围十分广泛。

·可应用于功能安全需满足IEC61508的SIL2标准的安全系统之中。

·与介质接触部分由防腐材料和FDA认可的材料制成。

·具有两级防罐体放电（气体放电和保护二极管）的过压保护。

·介质中有粘附物时，电子部分仍可动作。

·测量值反应时间短。

·更换电子插件无需重新标定仪表。

·自动开启电子插件的自监控功能。

·可对探头绝缘层是否被损坏、探头杆是否折断及探头

缆是否有脱落进行监控。

·适用于界面测量。

功能与系统设计

测量原理

电容式物位测量是利用物位高低变化影响电容值变化的原理来进行测量的。

探头与罐壁（导电材料制成）构成一个电容。

探头处于空气中时①，测量到的是一个小数值的初始电容值。

当罐体中有物料注入时，电容值将随探头被物料所覆盖区域面积的增加而相应地增大②，③。

对于电导率为

100μS/cm的液体介质，测量值与液体的介电常数（DK）的大小无关，因此介电常数（DK）的波动不会导致显示测量值发生变化。

此外，测量系统还能消除介质粘附以及在带屏蔽段探头的过程连接处附近冷凝对测量的影响。

提示！

对于非导电材料制成的罐体，可采用接地管作为接地电极。

功能

所选探头的电子插件（如：

FEI50H4...20mAHART）可将液体电容值的变化量转换成与物位大小成正比的信号（如4...20mA信号），从而显示出介质的物位值。

相位选择测量

罐体电容值的电子计算是基于相位选择测量原理工作的。

在此过程中，电压与电流间的交变电流大小和相移总量可被测量出来。

根据这两个特征参数，电容性无功电流的大小可由介质容抗计算出来，而实际电流的大小可通过介质阻抗计算出来。

探头杆或探头缆上的导电性粘附物相当于附加介质阻抗，因而可导致测量误差的产生。

相位选择测量方法可计算出介质阻抗的大小，因此通常采用此算法来补偿探头上的粘附影响。

因此，LiquicapM具有粘附补偿能力。

界面测量

采用Endress+Hauser的组态和服务软件（ToFTool）可计算出空罐和满罐的标定值。

如油（非导电介质，导电率＜1μS/cm且DK＜5）

乳液

如水（介质的导电率≥100μS/cm）

即便乳液层的厚度是变化的，也可得到确定的测量值。

测量系统

提示！

测量系统的构造取决于用户选用的电子插件的具体类型。

PFM输出（FEI57C）

完整的测量系统包括：

·电容式物位探头：

LiquicapMFMI51或FMI52

·电子插件：

FEI57C

·变送器供电单元（如：

FMC671，FMC672，FMC661，FMX570）（订货截止2006年）

提示！

·两芯电缆可用于传输PFM信号。

带HART的4...20mA输出（FEI50H）

完整的测量系统包括：

·电容式物位探头：

LiquicapMFMI51或FMI52

·电子插件：

FEI50H

·变送器供电单元（如：

RN221N，RNS221，RMA421，RMA422）

提示！

必须为电子插件提供直流电压。

两芯电缆还可用于传输HART信号。

变送器供电单元，

如：

RMA422或RN221N

（带通信电阻）

显示与操作单元

（可选）

手操器

或

·标准场合——采用电子插件上的按键和开关操作；

·可选项——采用显示与操作单元操作。

·采用HART手操器DXR375操作；

·采用个人计算机，CommuboxFXA191，FXA195及操作软件ToFTool-FieldToolPackage或

Fieldcare操作。

提示！

ToFTool和Fieldcare是Endress+Hauser测量仪表的图形化操作软件。

它支持组态设置、数据备份、信号分析及测量点文件编制。

通过Fieldgate

的系统集成

供应商存量管理

通过Fieldgate远程监控储罐或贮井的物位变化情况，原材料供应商可向客户提供即时供应量信息，

以便客户根据自己的生产计划合理进行安排。

供应商利用Fieldgate监控客户的物料储备界线值，需要时可自行启动下一轮订购过程。

客户既可通过E-mail发出简单的购买申请，也可将XML数据同时记录在买卖双方的计划系统中，实现订购过程的全自动化。

测量系统的远程维护

Fieldgate不仅负责传输最新测量值，若需要，它还能通过E-mail或SMS向负责人报警。

有报警事件发生或执行常规检查时，技术人员仅需采用一套相应的HART操作软件（如ToFTool-FieldToolPackage，FieldCare等）便可对连接的HART设备进行远程诊断和组态设置。

Fieldgate采用透明化的数据传输方式，每个操作软件的所有设置选项都可远程查询。

通过远程诊断及组态设置可减少现场工作量，此外还能更好地计划和准备一些现场服务。

远程查询

远程组态设置/诊断

脚本

浏览器

例如

通道通道

模拟

以太网

通过

例如采用两台

通道通道

客户端

操作条件：

安装

安装指南

LiquicapMFMI51（杆式探头）可从上部或下部垂直进行安装。

LiquicapMFMI52（缆式探头）可从上部垂直进行安装。

提示！

·探头不可触及罐壁！

不可将探头安装在进料区中！

·探头在搅拌罐中使用时，探头与搅拌器间的最小间距必须达到安全间距。

·在存在横向张力的场合中使用时，请选用带接地管的杆式探头。

·安装时，确保过程连接和罐体之间有良好的导电连接，可采用导电密封带。

导电材料制成的罐体，如钢罐

非导电材料制成的罐体，如塑料罐

分离型外壳

相关订购信息请参考29页的“产品选型”中的“探头类型”。

杆式探头的长度L1最大为4m

缆式探头的长度L1最大为10m

提示！

探头与分离型外壳间的最大连接长度为6m（L4），订购时请注明所要求的连接长度。

总长度L=L1+L4，不能超过10m。

在实际使用过程中，连接电缆的长度可截短。

扩展高度

外壳侧：

墙装式外壳侧：

管装式探头侧

提示！

电缆弯曲半径≥100m。

聚酯外壳F16

不锈钢外壳F15

铝外壳F17

B（mm）H1（mm）

H2（mm）

172

191

166

205

177

206

杆式探头，缆式探头

bar

D（mm）

H3（mm）

G1/,G3/,G1，

NPT1/,NPT3/,NPT1

φ38

103

夹头1,11/

φ38

122

bar

D（mm）

H3（mm）

G11/,

NPT11/

夹头11/

夹头2

100

φ50

130

137

156

提示！

连接电缆：

φ105mm

外部护套：

硅树脂，抗机械阻力

墙装固定器

操作条件：

环境

环境温度范围

·变送器的环境温度范围：

-50℃...+70℃（带WHG认证时温度下限为-40℃）

·LCD显示在Ta＜-20℃及Ta＞+60℃时会受影响。

·户外操作仪表时，请使用防护罩以免仪表直接日晒。

防护罩的详细信息请参考第34页。

储存温度·-50℃...+85℃

气候等级

·符合DINEN60068-2-38/IEC68-2-38：

testZ/AD标准

防护等级

符合EN60529标准

*符合EN60529

IP66*

IP67*

IP68*

NEMA4X**

F16聚酯外壳

F15不锈钢外壳

F17铝外壳F13铝外壳带气密过程密封件T13铝外壳，采用气密过程密封及分离接线腔（EExd）分离型外壳

XXXX

XXX

**符合NEMA250

气候等级

·DINEN60068-2-38/IEC68-2-38:

Z/AD测试

抗振性

·符合DINEN60068-2-64/IEC68-2-64标准：

20...2000Hz，1（m/s2）2/Hz

清洁外壳

清洁过程中务必确保采用的清洁剂不会侵蚀外壳表面或密封件。

探头

应用过程中探头杆上会有粘附物（污染物和沉积物）生成。

严重粘附现象将影响测量结果。

如果

物料易于生成严重粘附物，建议定期清洁探头。

清洁过程中务必确保探头杆的绝缘层不会被损坏。

如果采用清洁剂进行清洁，请确保材料的相容性。

电磁兼容性（EMC）

·干扰辐射符合EN61326，电气设备类别B

抗干扰辐射符合EN61326，附录A（工业区）及NAMUR推荐的NE21（EMC）

·仅需传输模拟信号时采用标准电缆即可。

需传输叠加信号（4...20mAHART）时，务必采用屏蔽电缆。

·传输PFM信号时务必采用屏蔽电缆。

抗冲击性符合DINEN60068-2-27/IEC68-2-27标准：

30g加速度

操作条件：

过程

过程温度范围

一体化型外壳

下图适用于：

·杆式探头和缆式探头

·绝缘层：

PTFE，PFA，FEP

提示！

·选用F16聚酯外壳Ta为40℃

·选用FMI51时，当“其他”选项中选择“B”时，最低环境温度Ta为-40℃

分离型外壳

提示！

·探头与分离型外壳间的最大连接长度为6m（L4），订购时请注明所要求的连接长度

·在实际使用过程中，连接电缆的长度可截短

压力和温度衰减

过程连接1/"，3/"及1"，法兰≤DN50，≤ANSI2"，≤JIS10K

杆式探头的绝缘层材料：

PTFE

缆式探头的绝缘层材料：

FEP，PFA

提示！

请参考第15页的“过程连接”。

过程连接11/"，法兰＞DN50，＞ANSI2"，＞JIS10K

杆式探头的绝缘层材料：

PTFE，PFA

缆式探头的绝缘层材料：

FEP，PFA

提示！

请参考第15页的“过程连接”。

采用完全隔离的屏蔽层时：

过程压力极限值

提示：

采用法兰过程连接时，最大压力不能超过法兰公称压力。

φ10mm探头（包括绝缘层）

-1...25bar（参考第9页的“过程温度”和第15页的“过程连接”。

）

φ16mm/φ22mm探头（包括绝缘层）

-1...100bar（参考第9页的“过程温度”和第15页的“过程连接”。

）

高温条件下压力允许值可查阅下列标准：

·pREN1092-1:

表2005附录G2

关于稳定特性，材质1.4435等同于材质1.4404，归类为EN1092-1，表18，13EO，两种材质的化

学成份相同

·ASMEB16.5a-1998表2-2.2F316

·ASMEB16.5a-1998表2.3.8N10276

·JISB2238/2210

测量介质分类

LiquicapM的操作范围

电导率[μS/cm]

测量精度与电导率及介电常数DK无关

例如水基液体，盐水溶液，

0%...100%的出厂标定值

测量精度取决于DC值和介质电导率，不推荐此种测量方式，建议选择其他测量原理

0%的出厂标定值测量精度取决于DC值

101

103

酸溶液，碱溶液，水分散体，

乳液，废水，电解质类，饮料

例如水含量较高的

碳氢化合物，软化水

例如水含量低于0.1%的碳氢化合物，汽油，石油，溶剂

典型DK（介电常数）值

空气

真空

液化气

1.2-1.7

汽油

1.9

环己胺

柴油

2.1

石油

2-4

甲醚

甲醇

氨水

橡胶

乙醇

苛性钠

22-26

丙酮

甘油

水

机械结构

提示！

以下采用的尺寸单位均为毫米（mm）。

100mm=3.94in

概述

外壳

提示！

高盖适用于带显示的外壳。

F16聚酯外壳

F15不锈钢外壳

F17铝外壳

F13铝外壳

采用气密过程密封

T13铝外壳带分离接线腔且采用气密过程密封

带适配器的外壳扩展高度

F16聚酯外壳

F15不锈钢外壳

F17

铝外壳

F13*

铝外壳

T13*铝外壳，带分离接线腔

FMI51，FMI52

H1（适用于不带显示的电子插件）

144

142

152

194

202

H2（适用于带显示的电子插件）

163

181

223

214

*采用气密过程密封的外壳

过程连接

G螺纹NPT螺纹螺纹管接头三夹头

φ10杆式探头，缆式探头

（DINENISO228/I）（ANSIB1.20.1）（DIN11851）（ISO2852）

压力上限值

25bar

16bar

型号/订购码

G/2/GCJ

G/4/GDJ

G1/GEJ

NPT/2/RCJNPT/4/RDJNPT1/REJ

DN50PN40/MRJDN25（1"）/TCJDN38（11/"）/TJJ

尺寸H1=38

H2=19

AF=41

H1=38

H2=19

AF=41

H1=57

表面粗糙度≤0.8μm≤0.8μm

其它信息

φ16杆式探头，缆式探头

采用人造橡胶材料的

齐平密封件

EHEDG*

压力上限值

25bar

100bar

25bar

100bar40bar

16bar16bar

型号/订购码

G3//GDJ1

NPT3//RDJ1

DN50PN40/MRJ

DN38/TNJDN40-51/TDJ

G1/GEJ

G1/2/GGJ

4NPT1/2/RCJ

NPT1/REJ

（1/2"）

（2"）

尺寸H1=38

H2=19

AF=41

H1=41

H2=25

AF=55

H1=38

H2=19

AF=41

H1=41

H2=25

AF=55

H1=66

H1=47H1=66

其它信息

采用人造橡胶材料的

齐平密封件

*EHEDG：

仅适用于不带屏蔽段的全绝缘杆式探头

G螺纹

NPT螺纹

螺纹管接头

三夹头

φ22杆式探头，缆式探头

压力上限值

50bar

型号/订购码

尺寸

G11//GGJ

H1=85

H2=25

AF=55

NPT11//RGJ

H1=85

H2=25

AF=55

表面粗糙度

≤0.8μm

其它信息

采用人造橡胶材料的

齐平密封件

法兰卫生连接卫生连接卫生连接

φ10杆式探头，缆式探头

（EN1092-1）（ANSIB16.5）（JISB2220）

采用齐平式安装

的密封圈

采用齐平式安装

的密封圈

44mm的接头采用齐平式安装的密封圈

压力上限值

取决于法兰的具体型号，最大为25bar25bar

25bar

型号/订购码尺寸

其它信息

ENANSIJIS

H1=57

PTFE涂层

/B**

/A**

/K**

G3//GQJ

H1=31

H2=26

AF=41

承杆焊式接头,参考第34页的《附件》

G1/GWJ

H1=30

H2=27

AF=41

承杆焊式接头,参考第34页的《附件》

φ16杆式探头，缆式探头

压力上限值

取决于法兰的具体型号，

最大为100bar

16bar

（扭矩为10Nm）

型号/订购码

尺寸

其它信息

ENANSIJIS

H1=66

PTFE涂层

/B**

/A**

/K**

通用接头/UPT

H1=57

通用接头参考第35页的《附件》

φ22杆式探头，缆式探头

压力上限值

取决于法兰的具体型号，最大为50bar

型号/订购码

尺寸

其它信息

ENANSIJIS

H1=110

PTFE涂层

/B**

/A**

/K**

*EHEDG：

仅适用于不带屏蔽段的全绝缘杆式探头

**通配符代表公称直径和许可过程压力

提示！

对腐蚀性液体介质进行测量时只可使用涂层法兰。

FMI51杆式探头

提示！

·探头杆的有效长度段通常是全绝缘的（尺寸L1）

·从密封件表面开始计算的探头总长度为：

L=L1+L3

·探杆绝缘层厚度φ10mm=1mm，16mm=2mm，22mm=2mm

·应用于导电液体（电导率＞100μS/cm）中的探头是根据用户订购的探头长度（0%...100%）在出厂前进行标定的。

应用于非导电液体（电导率＜100μS/cm）中的探头在出厂前已标定0%，在现场仅需标定100%。

杆式探头

带接地管的

杆式探头

带屏蔽段的

杆式探头

带屏蔽段和接地

管的杆式探头

带全绝缘屏蔽段

的杆式探头

GNPT

总长度（L）

100...4000

100...6000

300...4000

探头长度（L1）

屏蔽段长度（L3）

100...4000

100...2000

100...4000

100...2000

150...3000

150...1000

探杆直径

10/16

22*

带或不带屏蔽段接地管长度

-/-

22/43

22*

在20℃时横向负载容量（Nm）

在搅拌罐中使用

＜15/＜30

＜40/＜300

-/X

＜30/＜60

＜40/＜300

-/X

＜25

在电导率>100μS/cm的导电液体中使用

在电导率>100μS/cm的非导电液体中使用

在腐蚀性液体中使用

在高粘度液体中使用

在塑料罐中使用在安装短管中使用

在罐顶处有冷凝现场发生时

X=推荐使用

*探头轴

探头公差L1，L3

≤1m：

0...-5mm

1m~3m：

0...-10mm

3m~6m：

0...-20mm

FMI52缆式探头

提示！

·有效探头长度段通常是全绝缘的（尺寸L1）。

·从密封件表面开始计算的探头总长度为：

L=L1+L3。

·所有类型的缆式探头均能适应于罐体的拉伸状况。

·应用于导电液体（电导率＞100μS/cm）中的探头是根据用户订购的探头长度（0%...100%）在出厂前进行标定的。

应用于非导电液体（电导率＜100μS/cm）中的探头在出厂前已标定0%，在现场仅需标定100%。

·不适用于搅拌罐、高粘度液体介质和塑料罐

·缆绳绝缘层厚度0.75mm

·配重重量范围内测量为非线性

缆式探头

带屏蔽段的

缆式探头

带全绝缘屏蔽段

的缆式探头

GNPT

总长度（L）

420...10000

420...12000

420...11000

探头长度（L1）

420...10000

150...2000

420...10000

150...1000

屏蔽段长度（L3）

探缆直径

配重直径

配重孔径

20℃时探缆的拉伸

承重能力（N）

200

在电导率>100μS/cm

展开阅读全文