- 產(chǎn)品名稱：UTD-3010系列智能浮筒式液位計(jì)
- 產(chǎn)品型號(hào)：UTD-3010系列
- 產(chǎn)品銘牌：SAIC
- 生產(chǎn)廠商：上海自動(dòng)化儀表五廠
- 銷售單位：上海自動(dòng)化儀表銷售部
UTD-3010系列
智能浮筒式液位計(jì)
（電動(dòng)浮筒液位(界面)變送器）
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
UTD-3010 系列產(chǎn)品是由本公司與美國(guó)費(fèi)希爾控制設(shè)備公司合作生產(chǎn)的智能型電動(dòng)浮筒液位（界面）變送器。
UTD-3010 系列（見圖一）由一臺(tái)3010智能型液位變送器與一臺(tái) 00系列浮筒液位傳感器組成，3010型變送器是從費(fèi)希爾公司原裝進(jìn)口，技術(shù)先進(jìn)，性能可靠，具有HART通訊技術(shù)，帶LCD液晶現(xiàn)場(chǎng)指示。浮筒傳感器由本公司制造，工藝穩(wěn)定，技術(shù)成熟。產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8萬(wàn)小時(shí)以上，可測(cè)量液位，界面或者液體比重，廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、發(fā)電、制藥等行業(yè)，能耐高溫、高壓、耐腐蝕。適用于各種易燃易爆場(chǎng)合。輸出4 ~ 20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送集散控制DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使用，實(shí)現(xiàn)工藝流程的自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制。
二、工作原理
00 系列浮筒液位傳感器由浮筒室、浮筒、杠桿、扭管組件、支承室組件組成。當(dāng)被測(cè)液體的液位、密度或界面高低有所變化時(shí)，浮筒浮力相應(yīng)改變，同時(shí)杠桿繞支撐點(diǎn)上下做圓周運(yùn)動(dòng)，使扭力管也隨之旋轉(zhuǎn)，芯軸也作相應(yīng)的角度變化，旋轉(zhuǎn)角度大約在4度。
3010 浮筒式液位計(jì)由LCD顯示器、處理器模塊、傳感器線路板及端子板組成。處理器模塊包含微處理器、模數(shù)（D/A）轉(zhuǎn)換器、回路接口、信號(hào)調(diào)節(jié)、數(shù)模（A/D）輸出、供電及其主線路板的接口。傳感器線路板包括霍爾傳感器、監(jiān)視霍爾傳感器溫度的敏感元件及儲(chǔ)存與霍爾傳感器相關(guān)系數(shù)的 EPROM。端子板包含電磁干擾過濾器、回路接線端子及用于測(cè)量過程溫度的可選項(xiàng)RTD的接線。當(dāng) 00 系列浮筒液位傳感器扭管芯軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生角度變化時(shí)，帶動(dòng)磁鋼的旋轉(zhuǎn)，使霍爾傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)的變化并輸出微小的電壓變化到處理器模塊，最后輸出電流信號(hào)。電流輸出范圍在 3.8mA~20.5mA。然而一旦發(fā)生一個(gè)報(bào)警，該輸出就被改變到 3.7~22.5mA，這取決于報(bào)警跳線的位置。
溫度補(bǔ)償是為修正因溫度變化引起測(cè)量介質(zhì)比重變化而影響測(cè)量的精度。在 RTD 接線端上連接一個(gè) PT100 的電阻。用手操器設(shè)置溫度-介質(zhì)比重表，可以達(dá)到溫度補(bǔ)償作用。
數(shù)字式液位控制器還提供反極性保護(hù)，瞬間浪涌電壓保護(hù)及電磁干擾（EMI）保護(hù)。
操作原理圖
測(cè)量原理
0％處浮力：F0 = FG
在量程100％處浮力：F100 = FG - V×ρ× g
α：為扭力管的轉(zhuǎn)角=液位在量程100％處的角度 - 液位在量程0％處的角度
FG：浮筒的重量
V：浮筒體積
L：全量程
l：液位的高度
ρ：液體比重
g：重力加速度
F：浮力 = FG - V×ρ×g
浮筒是圓柱形沉筒（當(dāng)液體達(dá)到滿量程時(shí)完全浸在液體中的），浮筒懸掛在杠桿上，杠桿另一端架在一個(gè)支點(diǎn)上，并與扭力管連接，當(dāng)掛浮筒一端的杠桿上下移動(dòng)時(shí)，架在支點(diǎn)上一端的杠桿繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)扭力管旋轉(zhuǎn)，扭力管就輸出一個(gè)轉(zhuǎn)角α給表示，這個(gè)轉(zhuǎn)角帶動(dòng)表頭中的霍爾磁鋼感應(yīng)器的磁鋼運(yùn)動(dòng)，磁鋼運(yùn)動(dòng)對(duì)固定的霍爾元件就感應(yīng)到磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，霍爾的輸出電壓相應(yīng)作出變化，霍爾的輸出電壓通過轉(zhuǎn)換電路輸4~20mA的直流電流，作為遠(yuǎn)傳信號(hào)供控制檢查調(diào)節(jié)。
當(dāng)被測(cè)液體上下變化時(shí)，浸在液體中浮筒的體積大小發(fā)生變化，浮筒受到浮力的大小也發(fā)生變化時(shí)，浮力大小等于r2×π×l×ρ×g( r為浮筒半徑，l為浮筒浸在液體中的深度，ρ為被測(cè)液體的比重，g為重力加速度)，懸掛浮筒的杠桿受到的力為浮筒的自重減去浮筒受到的浮力的差。由于浮筒自重不變，浮力隨液體上下而變化，杠桿的受力隨之變化，當(dāng)浮筒在被測(cè)液體的零位時(shí)，浮力為零，此時(shí)杠桿受力最大，扭力管扭轉(zhuǎn)的角度也最大，一旦杠桿受力減小，扭力管扭轉(zhuǎn)的角度也隨之減小，當(dāng)液體從量程的 0％ 變化 100％，扭力管就會(huì)旋轉(zhuǎn)一定的角度，轉(zhuǎn)角輸出到表頭，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，這便是浮筒的測(cè)量原理。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
表頭精度(比重=1) | ±0.25％FS |
滯后 | ±0.2％FS |
精確度 | ±1％FS |
滯后 | 0.4％FS |
輸出 | 4~20mA(正反作用) |
允許負(fù)載 | 250Ω ~ 520Ω |
電源 | 供電電壓 24V DC |
允許電壓波動(dòng) ±25％ | |
過程溫度 | -40℃ ~+350℃ |
環(huán)境溫度 | -40℃ ~+70℃ |
環(huán)境濕度 | 10 ~ 95％ |
量程(單位：mm) | 300 ~ 2000mm(特殊可定做) |
介質(zhì)比重 | 0.1 ~ 1.5 g/cm3（此范圍可作特殊訂貨） |
界面測(cè)量最小比重差 | 0.1 g/cm3 |
工作壓力(單位:MPa) | 最高可達(dá)32 |
電氣接口 | 1/2英寸NPT或M20×1.5 |
本安型等級(jí) | E xiaIICT6 |
隔爆型等級(jí) | E xdIICT6 |
粉塵防爆型等級(jí) | DIP A21TA T6 |
電氣罩殼 | IP66（NAME 4X） |
本安型可配用 | MTL787S、Z787、LB987S、KN9710等齊納安全柵 |
四、產(chǎn)品選型
注:特殊測(cè)量范圍可定做,蒸汽接口如有特殊要求須說明
UTD-3010系列
智能浮筒式液位計(jì)
（電動(dòng)浮筒液位(界面)變送器）
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
UTD-3010 系列產(chǎn)品是由本公司與美國(guó)費(fèi)希爾控制設(shè)備公司合作生產(chǎn)的智能型電動(dòng)浮筒液位（界面）變送器。
UTD-3010 系列（見圖一）由一臺(tái)3010智能型液位變送器與一臺(tái) 00系列浮筒液位傳感器組成，3010型變送器是從費(fèi)希爾公司原裝進(jìn)口，技術(shù)先進(jìn)，性能可靠，具有HART通訊技術(shù)，帶LCD液晶現(xiàn)場(chǎng)指示。浮筒傳感器由本公司制造，工藝穩(wěn)定，技術(shù)成熟。產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8萬(wàn)小時(shí)以上，可測(cè)量液位，界面或者液體比重，廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、發(fā)電、制藥等行業(yè)，能耐高溫、高壓、耐腐蝕。適用于各種易燃易爆場(chǎng)合。輸出4 ~ 20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送集散控制DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使用，實(shí)現(xiàn)工藝流程的自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制。
二、工作原理
00 系列浮筒液位傳感器由浮筒室、浮筒、杠桿、扭管組件、支承室組件組成。當(dāng)被測(cè)液體的液位、密度或界面高低有所變化時(shí)，浮筒浮力相應(yīng)改變，同時(shí)杠桿繞支撐點(diǎn)上下做圓周運(yùn)動(dòng)，使扭力管也隨之旋轉(zhuǎn)，芯軸也作相應(yīng)的角度變化，旋轉(zhuǎn)角度大約在4度。
3010 浮筒式液位計(jì)由LCD顯示器、處理器模塊、傳感器線路板及端子板組成。處理器模塊包含微處理器、模數(shù)（D/A）轉(zhuǎn)換器、回路接口、信號(hào)調(diào)節(jié)、數(shù)模（A/D）輸出、供電及其主線路板的接口。傳感器線路板包括霍爾傳感器、監(jiān)視霍爾傳感器溫度的敏感元件及儲(chǔ)存與霍爾傳感器相關(guān)系數(shù)的 EPROM。端子板包含電磁干擾過濾器、回路接線端子及用于測(cè)量過程溫度的可選項(xiàng)RTD的接線。當(dāng) 00 系列浮筒液位傳感器扭管芯軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生角度變化時(shí)，帶動(dòng)磁鋼的旋轉(zhuǎn)，使霍爾傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)的變化并輸出微小的電壓變化到處理器模塊，最后輸出電流信號(hào)。電流輸出范圍在 3.8mA~20.5mA。然而一旦發(fā)生一個(gè)報(bào)警，該輸出就被改變到 3.7~22.5mA，這取決于報(bào)警跳線的位置。
溫度補(bǔ)償是為修正因溫度變化引起測(cè)量介質(zhì)比重變化而影響測(cè)量的精度。在 RTD 接線端上連接一個(gè) PT100 的電阻。用手操器設(shè)置溫度-介質(zhì)比重表，可以達(dá)到溫度補(bǔ)償作用。
數(shù)字式液位控制器還提供反極性保護(hù)，瞬間浪涌電壓保護(hù)及電磁干擾（EMI）保護(hù)。
操作原理圖
測(cè)量原理
0％處浮力：F0 = FG
在量程100％處浮力：F100 = FG - V×ρ× g
α：為扭力管的轉(zhuǎn)角=液位在量程100％處的角度 - 液位在量程0％處的角度
FG：浮筒的重量
V：浮筒體積
L：全量程
l：液位的高度
ρ：液體比重
g：重力加速度
F：浮力 = FG - V×ρ×g
浮筒是圓柱形沉筒（當(dāng)液體達(dá)到滿量程時(shí)完全浸在液體中的），浮筒懸掛在杠桿上，杠桿另一端架在一個(gè)支點(diǎn)上，并與扭力管連接，當(dāng)掛浮筒一端的杠桿上下移動(dòng)時(shí)，架在支點(diǎn)上一端的杠桿繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)扭力管旋轉(zhuǎn)，扭力管就輸出一個(gè)轉(zhuǎn)角α給表示，這個(gè)轉(zhuǎn)角帶動(dòng)表頭中的霍爾磁鋼感應(yīng)器的磁鋼運(yùn)動(dòng)，磁鋼運(yùn)動(dòng)對(duì)固定的霍爾元件就感應(yīng)到磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，霍爾的輸出電壓相應(yīng)作出變化，霍爾的輸出電壓通過轉(zhuǎn)換電路輸4~20mA的直流電流，作為遠(yuǎn)傳信號(hào)供控制檢查調(diào)節(jié)。
當(dāng)被測(cè)液體上下變化時(shí)，浸在液體中浮筒的體積大小發(fā)生變化，浮筒受到浮力的大小也發(fā)生變化時(shí)，浮力大小等于r2×π×l×ρ×g( r為浮筒半徑，l為浮筒浸在液體中的深度，ρ為被測(cè)液體的比重，g為重力加速度)，懸掛浮筒的杠桿受到的力為浮筒的自重減去浮筒受到的浮力的差。由于浮筒自重不變，浮力隨液體上下而變化，杠桿的受力隨之變化，當(dāng)浮筒在被測(cè)液體的零位時(shí)，浮力為零，此時(shí)杠桿受力最大，扭力管扭轉(zhuǎn)的角度也最大，一旦杠桿受力減小，扭力管扭轉(zhuǎn)的角度也隨之減小，當(dāng)液體從量程的 0％ 變化 100％，扭力管就會(huì)旋轉(zhuǎn)一定的角度，轉(zhuǎn)角輸出到表頭，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流輸出，這便是浮筒的測(cè)量原理。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
表頭精度(比重=1) | ±0.25％FS |
滯后 | ±0.2％FS |
精確度 | ±1％FS |
滯后 | 0.4％FS |
輸出 | 4~20mA(正反作用) |
允許負(fù)載 | 250Ω ~ 520Ω |
電源 | 供電電壓 24V DC |
允許電壓波動(dòng) ±25％ | |
過程溫度 | -40℃ ~+350℃ |
環(huán)境溫度 | -40℃ ~+70℃ |
環(huán)境濕度 | 10 ~ 95％ |
量程(單位：mm) | 300 ~ 2000mm(特殊可定做) |
介質(zhì)比重 | 0.1 ~ 1.5 g/cm3（此范圍可作特殊訂貨） |
界面測(cè)量最小比重差 | 0.1 g/cm3 |
工作壓力(單位:MPa) | 最高可達(dá)32 |
電氣接口 | 1/2英寸NPT或M20×1.5 |
本安型等級(jí) | E xiaIICT6 |
隔爆型等級(jí) | E xdIICT6 |
粉塵防爆型等級(jí) | DIP A21TA T6 |
電氣罩殼 | IP66（NAME 4X） |
本安型可配用 | MTL787S、Z787、LB987S、KN9710等齊納安全柵 |
四、產(chǎn)品選型
注:特殊測(cè)量范圍可定做,蒸汽接口如有特殊要求須說明
