一、现场描述:
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适用场合:煤气水含焦油储罐液位开关报警。
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探头插入长度:IL=500mm,CSL=250mm。
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被测物料介质为煤气水含焦油,测量工况存在高温、高压、挂料。
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储罐温度:250℃左右,压力:4Mpa。
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仪表供电方式:电源为24VDC,开关量(DPDT)报警。
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安装方式:采用法兰安装,带显示,一体式安装或分体安装。
二、选型分析
根据现场情况,被测物料介质十分粘稠,环境高温、高压,因此选择英国Ideal的射频导纳物位开关RFP76B-EDF4XXBSMDI系列。
IDEAL射频导纳液位开关抗挂料原理如下:
在电路单元测量信号上引出一根线,经同相放大器放大,其输出与同轴电缆屏蔽层相连,然后又连到探头的屏蔽层上(Cote-shield元件)。该放大器是一个同相放大器,其增益为“1”,输出信号与输入信号等电位、同相位、同频率但互相隔离。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系,所以二者之间没有电位差,也就没有电流流过,即没有电流从中心线漏出来,相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应,安装电容等也就不会产生影响。如下图
对于探头上的挂料问题,采用一种新的探头结构如图,五层同心结构:最里层是中心测杆,中间是Cote-shield屏蔽层,最外面是接地的安装螺纹,用绝缘层将其分别隔离起来。图4给出了探头上挂料的等效电路。与同轴电缆的情况是一样的,中心测杆与屏蔽层之间没有电势差,即使传感元件上挂料阻抗很小,也不会有电流流过,电子仪器测量的仅仅是从探头中心到主要是到对面罐壁(地)的电流,因为Cote-shield元件能阻碍电流沿探头向上流向容器壁,因而对地电流只有经探头末端通过被测物料到对面容器壁。
由于屏蔽层与容器壁之间存在电势差,两者之间虽有电流流过,但该电流不被测量,不影响测量结果。这样就将测量端保护起来,不受挂料的影响。只有容器中的物位确实上升接触到中心测杆时,通过被测物料,中心测杆与地之间形成被测电流。
三、仪表选型及仪表特点:
Ideal射频导纳物位开关的特点:
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RFP76B-EDF4XXBSMDI系列射频导纳物位开关拥有 Driving-Shield 电路和三端屏蔽技术的特点来防止挂料的影响。抗挂料、抗蒸汽干扰,仪表输出稳定性极高;
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RFP76B-EDF4XXBSMDI系列传感器,使用PTFE和304SS不锈钢压铸抱合的专利结构,耐高温260℃、高压6.3MPa;
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RFP76B-EDF4XXBSMDI系列具备自适应电源,(220VAC 和 24VDC)交直流供电皆可,接线无极性;
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RFP76B-EDF4XXBSMDI系列能够稳定输出开关量报警DPDT,工作点稳定性高,抗挂料能力可达50Ω(CSL-Ground),安装调试完成后无需反复调试;
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RFP76B-EDF4XXBSMD系列可以根据用户需要选择整体或者分体安装(最长 50m),这样既能够满足安装空间的限制要求又方便观察和维护;
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RFP76B-EDF4XXBSMDI系列防爆等级可达:ExdIICT6;
型号 |
RFP76B |
过程温度 |
260℃ |
环境温度 |
-40℃~70℃ |
过程压力 |
6.3Mpa |
探头金属 |
304SS或316L |
绝缘材料 |
PTFE |
过程连接 |
法兰 |
探头长度IL |
500mm |
灵敏度 |
0.2pF |
重复性 |
1mm(导体)/10mm(绝缘体) |
响应时间 |
0.2S |
供电电源 |
24VDC或220VAC |
功耗 |
1.5W |
延时 |
0.5~30sec |
输出继电器 |
DPDT |
报警模式 |
高位或地位可选 |
壳体 |
不锈钢壳(IP68) |
电气接口 |
双M20×1.5 |