FG900智能型射頻導(dǎo)納物（料）位計(jì)

1．概述
　　FG900型智能型射頻導(dǎo)納物（料）位計(jì)是一種新型的電容式物位測(cè)量儀表。由于采用射頻技術(shù)和單板機(jī)技術(shù)解決了傳統(tǒng)電容式物位計(jì)溫漂大、標(biāo)定難、怕粘附的難題，可廣泛應(yīng)用于各種液體，固體物位及界面的連續(xù)測(cè)量或開關(guān)量報(bào)警及聯(lián)鎖控制。特別是在高溫、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)粘附、粉塵大的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量，是其它類型的物位計(jì)無法比擬的。

2．基本原理
　　當(dāng)液位傳感電極安裝在容器中時(shí)就構(gòu)成了一個(gè)電容器，電極的金屬棒（測(cè)量電極）作為電容器的一個(gè)極板，容器壁（注：若容器壁為絕緣材料，則應(yīng)伸入另一個(gè)電極，稱之為參考電極）作為電容器的另一個(gè)極板，當(dāng)物位上升時(shí)，平常包圍在兩個(gè)極板間的空氣或其它氣體由具有與其不同介電常數(shù)的被測(cè)物料取代，這樣因?yàn)闃O板間介電性的變化而引起電容量發(fā)生改變，射頻電容物位計(jì)通過33.3KHz 的射頻電路檢測(cè)到這種電容變化量并轉(zhuǎn)換成線性電流A出。
式C=0.225K(S/d)
式中：C=電容量（pF）
K=被測(cè)物料的介電常數(shù)     
S=極板面積（平方英寸）
d=極板間距（英寸）
當(dāng)物料空時(shí)，初始電容
C0=0.225K 空氣·S/d
=0.225K 空氣·（a·h/d）
=（0.225·a/d）·K 空氣·h
式中：
a 為極板底邊展開長度
h 為極板總高度
當(dāng)物料上升高度L 時(shí)，電容
C=C 空氣+C 物料
=（0.225·a/d）·K 空氣·（h-L）+（0.225a/d）·K 物料·L
電容變化量
ΔC=C-C0
=（0.225a/d）?K 物料·L-（0.225a/d）·K 空氣·L
=（0.225a/d）·（K 物料-K 空氣）·L
=?·L
式中：? 為儀表系數(shù)

3．主要特性

·適應(yīng)性強(qiáng)：可在高溫、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)粘附、粉塵大的環(huán)境下可靠工作

·標(biāo)定簡(jiǎn)單：可利用任意二點(diǎn)物位一次性完成標(biāo)定

·無需維護(hù)：由于傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無可動(dòng)部件，所以一經(jīng)投運(yùn)后無需維護(hù)

·應(yīng)用廣泛：液態(tài)、固態(tài)物料均可使用

4．技術(shù)參數(shù)

<傳感器部分>

·傳感器種類：同軸桿式、并列桿式、纜式、重型纜式

·傳感器長度：桿式最長為3.66 米、纜式最長為120 米

·傳感器材質(zhì)：1Cr18Ni9Ti 或316 不銹鋼，特氟隆，陶瓷

·介質(zhì)溫度：-200℃—232℃（超出此范圍需特別定制）

·適用壓力：34..5kg/cm2 @232℃,69kg/cm2 @38℃

·安裝方式： 標(biāo)準(zhǔn)為3/4NPT 螺紋，可選法蘭或其它

<電路部分>

·測(cè)量范圍：5-50000pF

模擬型共分四檔(用戶可通過量程選擇插針來轉(zhuǎn)換)：

第一檔：5-100pF

第二檔：50-1000pF

第三檔：200-5000pF

第四檔：2000-50000pF

·供電電源： DC24V，100mA

·環(huán)境溫度：-40—70℃

·測(cè)量精度：模擬型±0. 5%FS，智能型±0. 25%FS

·靈敏度：≤0.1pF，F(xiàn)G900K 型靈敏度可調(diào)范圍為±2%設(shè)定點(diǎn)

·響應(yīng)時(shí)間：模擬型5 毫秒，智能型1 毫秒

·模擬輸出：FG900A（模擬型）2 線制4-20mA

FG900S（智能型）3 線制4-20mA

·通訊接口：RS485（僅對(duì)智能型）

·顯示：4 位LCD（智能型），模擬型可選0~100%指針表；

FG900K 型通過LED 指示燈亮來表示輸出繼電器動(dòng)作

·最大負(fù)載： DC24V 時(shí)模擬型650Ω，智能型450Ω

·電氣接口：1/2NPT

·外殼材質(zhì)：壓鑄鋁

·外殼噴涂：主體部分為乳白色聚亞氨酯，端蓋為墨綠色

·防護(hù)等級(jí)：IP65

·防爆等級(jí)：dIIBT6

6．安裝指南

·測(cè)量點(diǎn)要有代表性，避開進(jìn)/出料口，攪拌及障礙物和料流

·一般垂直安裝

·推薦選用3/4NPT 螺紋安裝，安裝座用戶提供

·傳感器插入長度包括測(cè)量范圍段和非工作段，但不含螺紋段

·硬桿式傳感器下端一般不固定，特殊情況可在下端或中間加固定支撐，纜式傳感器需加重錘或底錨固定

·不帶參考電極的單傳感器安裝時(shí)，需要就地設(shè)置參考電極，如金屬罐壁等導(dǎo)體，這時(shí)必須確保儀表外殼與所設(shè)置的參考電極保持良好接觸

·典型安裝如下圖所示：

7．FG900A 模擬型操作指南

a. 接線: 打開后蓋，正確接線，并串入毫安表，以指示輸出

b. 打開前蓋，如果帶指針表頭的話，往外拔出指針表頭，在印制板上找到調(diào)零、調(diào)滿電位器及量程選擇插針；

注：（1）量程檔選擇插針自左至右依次為第一檔（5-100p），二檔（50-1000p），三檔（200-5000p）和第四檔（2000-50000p）

（2）調(diào)零電位(ZERO)，調(diào)滿電位器(SPAN)，調(diào)節(jié)電位器時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸出電流增大，反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，輸出電流減小。

c. 通電，觀察物位自下限至上限變化時(shí)輸出電流的變化范圍，若電流不在4-20mA范圍變化，則需要進(jìn)行零點(diǎn)和滿度的調(diào)校。

d. 調(diào)校說明：出廠前已根據(jù)用戶要求進(jìn)行了校準(zhǔn)，使用過程中若需要重新調(diào)校，則按以下步驟進(jìn)行：

（1）使物位處于下限位置，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使輸出為4mA。

（2）使物位處于上限位置，調(diào)節(jié)調(diào)滿電位器使輸出為20mA。

（3）重復(fù)上面（1）（2）直到符合要求為止。

量程檔在出廠時(shí)已根據(jù)用戶的委托設(shè)置好，一般不要改動(dòng)，如果實(shí)際使用的介質(zhì)有變化，導(dǎo)致電容量與委托參數(shù)有較大出入而使零點(diǎn)和滿度無法正常調(diào)整時(shí)，需更換量程選擇檔位來提高測(cè)量精度和靈敏度，介質(zhì)的介電性高，則實(shí)際產(chǎn)生的電容量大，這時(shí)要選擇大的量程檔，反之要選擇小的量程檔。

8．FG900S 智能型操作指南

操作時(shí)請(qǐng)隨時(shí)參閱本手冊(cè)附圖1-附圖3

a. 接線: 打開后蓋，正確接線，必要時(shí)串毫安表以指示輸出

b. 擰開前蓋，按下列步驟操作：

（1）按FUN 鍵約5 秒鐘，進(jìn)入密碼設(shè)定狀態(tài)，出現(xiàn)密碼提示符LO，松開按鍵，則顯示LO 的值。按▲或▼鍵可修改該密碼值。

（允許密碼錯(cuò)誤三次）。

（2） 將密碼值設(shè)定為0303，按FUN 鍵確認(rèn)后，即進(jìn)入用戶參數(shù)設(shè)定狀態(tài)，可依次設(shè)定如下參數(shù)：

·小數(shù)點(diǎn)位置：PP（設(shè)定范圍0~3，分別代表0~3 位小數(shù)）

·測(cè)量下限值：PL（設(shè)定范圍0～9999，工程單位）                

·測(cè)量上限值：PH（設(shè)定范圍0～9999，工程單位）

·量程檔選擇：PC（設(shè)定范圍0～9）

·標(biāo)定選擇：PN（設(shè)定范圍1～20）

參數(shù)修改用▲或▼鍵，未修改或修改完后都按FUN 鍵保存退出。

參數(shù)PC 在出廠時(shí)已根據(jù)用戶的委托設(shè)置好，一般不要改動(dòng)，如果實(shí)際使用的介質(zhì)有變化，導(dǎo)致電容量與委托參數(shù)有較大出入時(shí)，請(qǐng)按照下述PN 操作中顯示的滿量程的相對(duì)充電時(shí)間t 來修改，最理想的t 值應(yīng)該3000-4000 之間，如果小于3000，需要將PC 改小，如果大于4000，則要將PC 改大參數(shù)

PN 用于標(biāo)定，一般設(shè)PN=1，即兩點(diǎn)標(biāo)定，只是在測(cè)量顯示值與實(shí)際物位值成非線性的場(chǎng)合，例如用不規(guī)則形狀容器作參考電極時(shí)才需要多點(diǎn)標(biāo)定。設(shè)完P(guān)N 值，按FUN 鍵即進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)，此時(shí)需將測(cè)量范圍均分為PN 段，并按照從大到小的順序依次改變物位或接入相應(yīng)大小的電容信號(hào)進(jìn)行調(diào)校，標(biāo)定過程舉例如下：

例1．設(shè)PL=0.00米，PH=10.00米，PN=1（即2點(diǎn)標(biāo)定）

選擇PN=1并按FUN鍵確認(rèn)后，即出現(xiàn)如下標(biāo)定參數(shù)：

（1）T-01：標(biāo)定量程上限。該點(diǎn)不標(biāo)定的話直接按FUN鍵退到下一步。需要標(biāo)定時(shí)，加或減被測(cè)物料使實(shí)際物位達(dá)到量程上限（本例為10.00米），穩(wěn)定后按▲鍵即顯示該點(diǎn)的相對(duì)充電時(shí)間t，如果按FUN鍵則保存該參數(shù)并退到下一步，這樣就完成了該點(diǎn)的標(biāo)定；如果再次按▲鍵就不顯示相對(duì)充電時(shí)間，此時(shí)按FUN鍵退出到下一步，則沒有保存該參數(shù)，該點(diǎn)也就沒有標(biāo)定。

（2）T-00：標(biāo)定量程下限。排空被測(cè)物料，其余操作同上。調(diào)校完畢，自動(dòng)退出參數(shù)狀態(tài)，回到正常顯示狀態(tài)。

例2．設(shè)PL=0.00米，PH=10.00米，PN=2（即3點(diǎn)標(biāo)定）選擇PN=2并按FUN鍵確認(rèn)后，即出現(xiàn)如下調(diào)校參數(shù)：

（1）T-02：該點(diǎn)不標(biāo)定的話直接按FUN鍵退到下一步。需要標(biāo)定時(shí)，加或減被測(cè)物料使實(shí)際物位達(dá)到量程上限（本例為10.00米），穩(wěn)定后按▲鍵即顯示該點(diǎn)的相對(duì)充電時(shí)間t，如果按FUN鍵則保存該參數(shù)并退到下一步，這樣就完成了該點(diǎn)的標(biāo)定；如果再次按▲鍵就不顯示相對(duì)充電時(shí)間，此時(shí)按FUN鍵退出到下一步，則沒有保存該參數(shù)，該點(diǎn)也就沒有標(biāo)定。

（2）T-01：標(biāo)定第二點(diǎn)。該點(diǎn)不標(biāo)定的話直接按FUN鍵退出到下一步。需要標(biāo)定時(shí)，加或減被測(cè)物料使實(shí)際物位達(dá)到PH-（PH-PL）/PN（本例為10.00-（10.00-0.00）/2=5米），其余操作同上。

（3）T-00：標(biāo)定量程下限。排空被測(cè)物料，其余操作同上。調(diào)校完畢，自動(dòng)退出參數(shù)狀態(tài)，回到正常顯示狀態(tài)。

9．附圖1：FG900S 型物位計(jì)基本操作流程

注：3250 和0925 只是舉例數(shù)據(jù)，用戶在標(biāo)定時(shí)實(shí)際測(cè)量到的數(shù)據(jù)可能與此不同。

10．附圖2：FG900S 型物位計(jì)輸出電流標(biāo)定操作流程

當(dāng)FG900S 顯示為0，但輸出不是4mA；或顯示為滿量程，但輸出不是20mA 時(shí)，需要進(jìn)行如下標(biāo)定，操作之前，先要求在FG900S 的“OUT”與“-”接線端子之間串入一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)電流表。

注：0145 和0950 只是舉例數(shù)據(jù)，用戶在標(biāo)定時(shí)實(shí)際改動(dòng)到的數(shù)據(jù)可能與此不同。

11．附圖3：FG900S 型物位計(jì)模擬標(biāo)定操作流程

當(dāng)FG900S 在用戶現(xiàn)場(chǎng)無法按照基本操作流程進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定，比如容器很大無法將介質(zhì)加到滿量程PH 時(shí)，則可按照以下流程由人工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)或已知點(diǎn)的數(shù)據(jù)推算來直接修改T-PN，T-(PN-1)…T-01，T-00 等參數(shù)，該過程稱之為模擬標(biāo)定。

注：PN 為操作流程圖1 所設(shè)置的標(biāo)定段數(shù)3456、2800和0222只是舉例數(shù)據(jù)，用戶在標(biāo)定時(shí)實(shí)際改動(dòng)到的數(shù)據(jù)可能與此不按[FUN]