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行業(yè)百科

射頻導納的概念及射頻導納料位開關的選型

2020-12-22

  隨著電子技術的廣泛應用,射頻物位檢測技術得到了迅速發(fā)展,并由電容式產品發(fā)展到導納式產品,能夠對不同工況下容器內的介質進行料位測量。但仍有不少用戶不了解什么是射頻導納,更不知道射頻導納如何具體選型。為此,本文就射頻導納的概念及射頻導納料位開關的選型進行簡單介紹。
  一、射頻導納的概念
  射頻導納技術主要通過檢測物質的介電常數(shù)和電導率達到檢測液位的目的。當被測介質的電導率較大時,電容式產品會由于被測介質粘附在傳感器上而產生誤差。但導納式產品通過同時檢測電容和電阻可以消除這種誤差。
  導納作為一個物理概念是阻抗的倒數(shù),由于實際過程中很少有電感,因而這里的導納實際上就是電容與電阻。
  為了準確地測量物位,還需要適當?shù)纳漕l(RF)信號,其頻率范圍一般為15~400kHz。因此把這種測量物位的技術稱之為射頻導納。
  二、射頻導納料位開關的選型 
  由于實際工況千差萬別,差異很大,為使所選購的射頻導納料位開關與現(xiàn)場工況更匹配,測量更準確。用戶在采購射頻導納料位開關時,應注意從以下幾個方面做好射頻導納料位開關的選型工作。
  1.介質屬性
  首先,測量介質應具有一定的介電常數(shù),射頻導納物位開關僅能用于介電常數(shù)≥1.6的物位測量。其次,射頻導納物位開關為接觸性測量,故被測物料不能過大,以免射頻導納探頭被砸彎損壞。再次,在測量非導電性介質時,應盡量選用帶有絕緣層的探頭,以防介質中混進腐蝕性物質,腐蝕測量探頭。對于絕緣式探頭,應考慮介質的溫度與壓力影響。但溫度與壓力有一個對應的曲線范圍,不在曲線范圍內工作則介質會破壞絕緣層,使介質通過絕緣層滲透到探桿處結晶,影響測量結果。另外,在直徑很大的非導電介質容器中,可以選用帶輔助電極的探頭以提高測量的準確度,或者盡量安裝在容器的邊緣,以提高測量靈敏度。最后,物料具有很高的黏度時,物料在探桿與接地管參考電極之間的流動速度受到限制,使得管中物位不能真正代表罐中實際物位,此時選用該種儀表應慎重。
  2.插入深度
  射頻導納料位開關是點位接觸性測量,在安裝位置確定的情況下,需要根據罐體的情況選擇合適的插入深度及保護極長度。插入深度是儀表能否精準測量物位的關鍵,一般以探頭能完全接觸到物料為宜,插入深度的長短也取決于儀表是否會被物料沖擊所影響、損壞等等。
  3.過程溫度及壓力
  不同的工況對溫度的要求不同,所以根據現(xiàn)場具體要求選擇與物位開關相匹配的溫度就顯得頗為必要。如果儀表工作的環(huán)境較高,選擇與之相適應的溫度的物位開關即可。
  首先,受探頭材料限制,當溫度大于260℃時,需選用超高溫型射頻導納物位開關,計為自動化設計的超高溫型射頻導納料位開關,耐溫高達400℃,能滿足大部分工業(yè)環(huán)境的需求。其次,受限于探頭的制造工藝,探頭耐壓一般在2MPa以內,射頻導納料位開關基本都應用于常壓或者微壓環(huán)境。
  4.過程連接
  過程連接是儀表安裝在罐體、管道等設備上的關鍵部件,一般分為螺紋、法蘭、卡箍三大類別。在選擇過程連接時,需要根據現(xiàn)場需求來選擇、定制合適尺寸、厚度和材料的過程連接相匹配。
  5.防護功能和保護極長度
  如果現(xiàn)場為粉塵或濕度較大的環(huán)境,應選擇防護等級較高的射頻導納料位開關,避免因密封不佳影響儀表性能。計為射頻導納料位開關的防護等級為IP66,能夠滿足用戶現(xiàn)場需求。
  此外,如果現(xiàn)場應用工況較為惡劣,如應用于電廠輸灰系統(tǒng)的灰斗時,為減少物料沖擊造成探頭損壞,應選擇加裝不銹鋼保護套管的射頻導納料位開關,通常保護極長度須深入料倉內部50mm以上。計為Cape-11P防護型射頻導納料位開關的保護極長度一般為300mm和590mm兩種,當然,也可根據用戶需求定制。
 
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