电容物位计 Capacitive 培训.ppt

1、E+H China,Slide 1,Endress+Hauser,电容物位计 Capacitive 培训,E+H China,Slide 2,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 电容物位计的基本原理,物位的变化引起电容量的变化 电容的电容量受以下 3个因素影响:,两极板之间的距离 (d),极板与介质的接触面积 (A),极板间介质的介电常数 (er),3,e0 : 电场常数 : 8,854*1012 C/(Vm) er : 不同介质的介电常数,A,E+H China,Slide 3,2020/8/17 Endress+Hauser

2、 电容物位计Capacitive 培训,er,测量原理 - 部分被测物料的介电常数,固体 Dolomite Ferric oxide Grain Broken glass Coffee Slaked lime Quick lime Coal lumps Coal dust Feed Flour Nylon granulates Silica powder Rice Sand, dry Washing-powder,er 7,8 . 8 9,3 2,2 . 3,6 1,2 . 5 4,6 5 3,3 4,5 2,3 2,3 . 3 4,5 1,8 2 3,5 3 . 5 1,1 . 1,3,液体

3、 Alcohol Petrol Chloroform Desmophen 5100 Desmodur 44 V Deuterium Liquid gas - Chlorine - Air -140C - Butane - Propane Glycerin Fuel oil Latex Petroleum Water,er 3 2 . 3 5,5 2,27 8,12 1,3 1,8 1,5 1,2 1,2 13,2 2,1 16 2,1 81,Air = 1,E+H China,Slide 4,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 -

4、电容物位计的测量原理,以常见的圆柱型储罐为例 电容探头和储罐罐壁形成一个电容.,L,D,d,er,电容探头,罐壁,E+H China,Slide 5,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,为了将电容变化量转变成电信号 对电容两极板加交变电压,物位变化所引起的电容变化会使回路电流产生变化,交流电电源,所测电流,电容物为位计探头,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-

5、,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,测量原理 - 电容物位计的测量原理,E+H China,Slide 6,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 最小探头长度的计算,对限位开关 (Nivotester) 电容的最小变化量 DCmin 应为 5 . 10 pF. 对连续测量 (Silometer) 电容的最小变化量 DCmin 为10 pF (FEC12).,非导电介质,Lmin =,DCmin Cs(er-

6、1),Lmin =,DCmin Cs,Conductive media,er = 介质的介电常数: 油品= 2 液氯 = 1.8 Cs = 电容探头距罐壁 250 mm : 13 pF/m 带接地管探头: 55 pF/m 导电介质: 400 pF/m DCmin= 电容的最小变化量,E+H China,Slide 7,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 最小探头长度计算 (导电介质, 如酸溶液),Lmin = = = 1,3 cm,DCmin Cs,5 pF 400 pF/m,Lmin = = = 2,5 cm,DCmin Cs

7、,10 pF 400 pF/m,测酸溶液的限位:,对酸溶液连续测量 :,E+H China,Slide 8,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 最小探头长度计算 (非导电介质, 如油品),带接地管:,不带接地管:,进行油品的限位测量:,Lmin = = = 9 cm,DCmin Cs(er-1),5 pF 55 pF/m(2-1),Lmin = = = 38,5 cm,DCmin Cs(er-1),5 pF 13 pF/m(2-1),L,min,E+H China,Slide 9,2020/8/17 Endress+Hauser

8、 电容物位计Capacitive 培训,测量原理 - 最小探头长度的计算 (非导电介质, 如油品),带接地管:,不带接地管:,连续测量:,Lmin = = = 18 cm,DCmin Cs(er-1),10 pF 55 pF/m(2-1),Lmin = = = 77 cm,DCmin Cs(er-1),10 pF 13 pF/m(2-1),E+H China,Slide 10,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,杆式或缆式探头,产品系列 - 实际解决方案,全绝缘或部分绝缘探头,探头带接地管,E+H China,Slide 11,2020/8/

9、17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - 实际解决方案,带屏蔽管 (inactive length),动态抗黏附补偿,温度隔离器,E+H China,Slide 12,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,温度隔离器、全绝缘/半绝缘探头的选用,当过程温度较高时，可选用温度隔离器或分离电子腔室HTC对电子插件进行保护,导电性介质,非导电性介质,全绝缘探头,半绝缘探头,全绝缘探头,半绝缘探头 全绝缘探头（强腐蚀性介质）,连续物位测量,限位开关,产品系列 - 实际解决方案,E+H China,Slide

10、13,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,减小两极板之间的距离从而 增加电容的变化量，对低介电常数的介质可以有效增加测量的灵敏度 - 对非金属容器可作为参考极板 - 对带搅拌的容器，可增加测量的稳定性 - Linearise level indication对卧罐、球罐以及内部表面形状特殊的容器，可增加物位测量的线性度,带接地管探头的选用,带接地管探头的应用特点:,接地管形成电容的另一个极板,产品系列 - 实际解决方案,E+H China,Slide 14,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训

11、,带屏蔽管的探头,带屏蔽管探头的应用特点: 可有效防止过程连接处，安装短管以及装置内壁上产生的挂料、冷凝对测量的影响,产品系列 - 实际解决方案,E+H China,Slide 15,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,动态抗挂料补偿,动态抗挂料补偿探头的应用特点： 通过单独的补偿回路,挂料的 影响被检测和补偿,产品系列 - 实际解决方案,E+H China,Slide 16,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,模块化设计,基本型只有两种:全绝缘和半绝缘,动态抗挂料补偿,3/4“ and 1

12、1/2“ 过程连接,可提供适合各种用户需要的 带防腐涂层的探头,消除冷凝和挂料对测量的影响,节省费用,B,F,特点,优势,Multicap - Multicap T - Multicap A/E,产品系列 - Multicap 系列探头,广泛应用于世界各地,E+H China,Slide 17,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - 不同系列的区别,Multicap .,Multicap T.,11/2“ 过程连接 过程压力最高 100 bar,3/4“ 过程连接 压力最高 40 bar,可选用一体化插件 FEC 12/22,M,T

13、,FM IS, XP CSA IS, XP Cenelec Eexia, EEx d,PTB Zone 0 WHG VbF Cenelec EEx ia,A,Multicap .A. 针对北美市场提供相关证书， 及过程连接,Multicap .E. 提供欧洲标准及相关证书,E,E+H China,Slide 18,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - Multicap系列探头,探头屏蔽部分,动态抗挂料补偿,电子插件 连续测量插件 限位开关插件,附件 温度隔离器 气密接口,接地管 保证非导电介质的精确测量,探头长度 Rope ver

14、sion up to 26m Rod version up to 6m,认证 PTB zone 0 WHG VbF Cenelec EEx ia,仪表外壳 铝合金 塑料 带涂层铝合金 电缆入口 Pg 16, NPT 1/2, G 1/2, M 20 x1,5,绝缘保护材质 杆式探头可提供 PTFE, PE, PFA 缆式探头可提供 PE, FEP, PFA,探头材质 不锈钢 1.4571 钢ST37 哈氏合金 C4 Monel,过程连接 G 1 1/2 A NPT 1 1/2“ 卫生型连接 三夹头 法兰 DIN/ANSI/JIS,E+H China,Slide 19,2020/8/17 End

15、ress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - Multicap A/E 探头,E+H China,Slide 20,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - Multicap T 探头,E+H China,Slide 21,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - 仪表组成结构,探头 电子插件 变送器,EC 11, 72, 61,3- 线,PFM- 信号,FEC 22 FEC 12 4.20 mA Smart INTENSOR/HART,一体化电

16、子插件 可用于 Multicap A/E 和 Multicap T系列,EC 17, 37, 47, 16,E+H China,Slide 22,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - 固体电容的T，M，S系列,E+H China,Slide 23,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,产品系列 - TSP系列探头,TSP 12656,TSP 12892,对极端工况的解决方案 (TSP 系列探头),TSP 12656 / TSP 12892 -缆式/杆式探头的材质为陶瓷 - 温度最高

17、达 450C,TSP系列探头专为以下工况 设计 - 高温及温度快速波动的工况 - 磨损强的块料及冷凝严重的工况,B,F,特点,优势,E+H China,Slide 24,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,安装和操作 - 电容的安装,侧装时应倾斜 一定角度,E+H China,Slide 25,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,安装和操作 - FEC 12 一体化电子插件,功能强大的两线制回路供电 4.20 mA 输出 智能型电子插件。 结构紧凑，可装于Multicap T 和Multic

18、ap AE 系列探头，进行连续料位测量.,E+H China,Slide 26,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,安装和操作 - FEC 12 操作简单,读取和写入,锁定,复位,空标 0% 4 mA,满标 100% 20 mA,按 5s,E+H China,Slide 27,2020/8/17 Endress+Hauser 电容物位计Capacitive 培训,安装和操作 - FEC 22 一体化开关电子插件,适用于Multicap T 及 Multicap A/E系列探头. 可在 交/直流供电条件下工作 内部有挂料补偿回路,保证探头处有严重挂料 的情况下开关正常工作,动态抗挂料补偿,自动优化开关报警点,可通过电子插件上 按键进行标定,高/低报警模式选择,EEx d 认证,E+H China,Slide 28,2020/8/17 Endres