伺服式液位計(jì)
使
用
說(shuō)
明
書(shū)
江蘇精靈電子科技發(fā)展有限公司
技術(shù)部監(jiān)制
中國(guó)·江蘇·鹽城大豐區(qū)五一路1號(hào)軟件園17號(hào)
伺服式液位計(jì)基于浮力平衡的原理，由微伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)體積較小的浮子，能精確地測(cè)出液位等參數(shù)。如圖1所示，浮子用測(cè)量鋼絲懸掛在儀表外殼內(nèi)，而測(cè)量鋼絲纏繞在精密加工過(guò)的外輪鼓上；外磁鐵被固定在外輪鼓內(nèi)，并與固定在內(nèi)輪鼓的內(nèi)磁鐵耦合在一起。
當(dāng)液位計(jì)工作時(shí)，浮子作用于細(xì)鋼絲上的重力在外輪鼓的磁鐵上產(chǎn)生力矩，從而引起磁通量的變化。輪鼓組件間的磁通量變化導(dǎo)致內(nèi)磁鐵上的電磁傳感器(霍爾元件)的輸出電壓信號(hào)發(fā)生變化。其電壓值與儲(chǔ)存于CPU中的參考電壓相比較。當(dāng)浮子的位置平衡時(shí)，其差值為零。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)液位變化時(shí)，使得浮子浮力發(fā)生改變。其結(jié)果是磁耦力矩被改變，使得帶有溫度補(bǔ)償?shù)幕魻栐妮敵鲭妷喊l(fā)生變化。該電壓值與CPU中的參考電壓的差值驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整浮子上下移動(dòng)重新達(dá)到平衡點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)反饋回路(如圖1所示)，其精確度可達(dá)±0.7mm，而且，其自身帶有的掛料補(bǔ)償功能，能夠補(bǔ)償由于鋼絲或浮子上附著被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)致的鋼絲張力的改變。
一、工作原理：
JSUU-SF-001伺服液位計(jì)的測(cè)量是基于浮力平衡的原理而設(shè)計(jì)的。固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)磁鐵輪與經(jīng)過(guò)精密加工的輪鼓（即外磁鐵輪）之間完成磁偶合。使得輪鼓和驅(qū)動(dòng)電機(jī)形成同步旋轉(zhuǎn)，而內(nèi)磁鐵輪與輪鼓(外磁鐵輪)之間被儀表外殼隔離，從而使得被測(cè)液體腔與電氣部分隔離而滿(mǎn)足防爆要求，將測(cè)量鋼絲均勻整齊的排列在輪鼓上。浮子通過(guò)測(cè)量鋼絲被送到罐內(nèi)。當(dāng)罐內(nèi)液位(界面或比重)變化時(shí)，由于浮子的重量隨變化的液位而改變，浮子變化的重量使得輪鼓(外磁鐵輪)與內(nèi)磁鐵輪之間形成耦合差。將該信號(hào)送入微處理器進(jìn)行計(jì)算判斷后，給伺服電機(jī)發(fā)出控制指令，使得罐內(nèi)浮子始終隨液位高度的變化而變化。從而即可以通過(guò)測(cè)量輪鼓的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算后得到液位的高度值。當(dāng)需要儀表測(cè)量界面或比重時(shí)，只需在中文菜單中設(shè)置即可。結(jié)構(gòu)示意(見(jiàn)圖1)。
主要技術(shù)指標(biāo)：
二、(1)技術(shù)特點(diǎn)
能測(cè)液位
能測(cè)密度
密度不同液體界面分層顯示
高分辨率
高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性
響應(yīng)快
位置輸出
性能價(jià)格比高
非接觸式測(cè)量、使用壽命長(zhǎng)
多種輸出方式可供選擇
具有反向極性保護(hù)功能
防雷擊、防射頻干擾
抗震抗沖擊
結(jié)構(gòu)精巧、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)
防污、防塵、防水
安裝方便、不需定期標(biāo)定和維護(hù)
(2)參數(shù)
測(cè)量范圍： 0-32米
精 度： ±1mm
示值分辨率：1mm
環(huán)境溫度： -40～+55
相對(duì)濕度：≤95%
四 線(xiàn) 制：其中兩線(xiàn)為電源 接口螺紋M20×1.5
兩線(xiàn)為電流輸出 接口螺紋M20×1.5
輸 出：模擬量 4-20mA DC
數(shù)字量HART 1200波特移頻鍵控（FSK）
電源電壓： 24V DC
工作壓力：＜4.0MPa
介質(zhì)溫度： ＜200℃
材 質(zhì)：電子腔室：鑄鋁
輪轂腔：316不銹鋼（也可根據(jù)用戶(hù)需要提供）
接液材質(zhì)： 316L(也可根據(jù)用戶(hù)要求選擇)
接口法蘭標(biāo)準(zhǔn)：HG20593-97 RF面 DN=65mm PN=1.6MPa
防爆等級(jí)： Exd IIC T6
防護(hù)等級(jí)：IP67
關(guān)聯(lián)設(shè)備：本安防爆場(chǎng)合需配安全柵
（3）功能
液位測(cè)量精度±1mm；
可同時(shí)測(cè)量液位、界面、比重及罐內(nèi)溫度；
免開(kāi)蓋調(diào)試功能；
自動(dòng)校準(zhǔn)功能；
現(xiàn)場(chǎng)顯示及遠(yuǎn)傳功能；
液體表面氣泡及乳化層不影響測(cè)量精度；
罐底沉積物不影響測(cè)量精度；
可選用各種罐型的測(cè)量；
參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單，方便的中文設(shè)置菜單及顯示；
液體儲(chǔ)存腔與電子測(cè)量腔隔離；
浮子重量的自動(dòng)補(bǔ)償：
JSUU-SF-001通過(guò)比較浮子在空氣中的重量值和預(yù)設(shè)的浮子重量值來(lái)檢查浮子是否有黏附或腐蝕。CF5600可以設(shè)置成周期性檢測(cè)浮子重量，浮子重量偏差將被修正并且給出報(bào)警或者予以記錄。浮子重量的自動(dòng)補(bǔ)償保證了在一些要求高精度工作場(chǎng)合下的儀表的精度。
自動(dòng)鋼絲長(zhǎng)度校正：
當(dāng)浮子從液位移到參考點(diǎn)時(shí)（儀表內(nèi)部的機(jī)械停止點(diǎn)），將會(huì)自動(dòng)檢查校正。并且自動(dòng)校準(zhǔn)標(biāo)定。此功能可以通過(guò)預(yù)先設(shè)置時(shí)間間隔手動(dòng)或自動(dòng)地來(lái)完成。鋼絲長(zhǎng)度的自動(dòng)校準(zhǔn)，避免了由于罐內(nèi)溫度的變化造成金屬的熱脹冷縮使得鋼絲長(zhǎng)度的變化，使儀表的測(cè)量精度得到保證。
二、安裝:
三、電氣連接
四、選型表:
五、精靈電子可延伸技術(shù)：
1、與上層PLC控制系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)自控（主推三菱系列PLC、西門(mén)子PLC、施耐德PLC）。
2、藍(lán)牙手機(jī)顯示功能，在手機(jī)端顯示液位高度（藍(lán)牙距離10米）。
3、可支持GPRS遠(yuǎn)程傳輸，GSM遠(yuǎn)程通信。
4、可支持232、485通信，（MODBUS通信協(xié)議等）。
5、可支持DCS組態(tài)顯示。
六、維護(hù)與使用
1．開(kāi)關(guān)系易碎元件，與導(dǎo)線(xiàn)連接處需要用一段多股軟線(xiàn)過(guò)渡。
2．開(kāi)關(guān)必須在垂直狀態(tài)下使用，觸點(diǎn)位于上方，傾斜角不應(yīng)大于30。
3．在較潮濕環(huán)境中使用時(shí)，需用絕緣材料包扎處理。
4．在導(dǎo)向管較長(zhǎng)時(shí)，下端應(yīng)加固定措施。
5．安裝方式根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定，敞口水池多采用支架式安裝，密閉容器多采用法蘭式安裝及外置浮筒式安裝。
6．使用時(shí)如導(dǎo)向管桿體過(guò)長(zhǎng)，可將接線(xiàn)盒卸下切除導(dǎo)向管多余部分，然后再安裝好接線(xiàn)盒部分即可。
7．在露天使用時(shí)，需在接線(xiàn)盒部分加裝防護(hù)罩。
8．為提高運(yùn)輸效率降低成本，超長(zhǎng)的做成分節(jié)的，我們做好對(duì)接牙絲，用戶(hù)只要旋接好久可以，并做水壓試驗(yàn)，確定不漏方可使用。
七、訂貨須知：
1、型號(hào)規(guī)格
2、測(cè)量范圍(中心距L)
3、工作壓力
4、工作溫度
5、材質(zhì)要求
