CT5000 系列电容式物位变送器

一．概述

　　在石油、化工、电力、食品、水处理、冶金、水泥等的生产过程中，有许多的液位、料位需要测量，但是一些高压、真空、高温、低温、密封罐内的酸、碱、盐等强腐蚀液体、强震动等的液位、料位测量，却是许多种类的物、液位计望尘莫及的。CT5000系列电容式物位变送器传感器有多种结构，可以使用于导电、绝缘的液体或固体颗粒的工作介质中。不但适用于普通的液体、固体颗粒的容器、槽、筒仓或料斗的远距离连续料位测量。而且本产品以其能耐受恶劣的使用环境、高可靠等特点，可以应用于其它物、液位计工作困难的高压、真空、高温、低温、强腐蚀液体、强震动等环境的液位、料位测量。

　　我公司可根据用户提供的被测介质的具体情况，进行定制生产。

二、产品特点

　　1．与物料密度无关。适合应用于多种导电、非导电液体、固体颗粒的连续料位测量。

　　2．可以使用在高压、真空、高温、低温、强震动及应用于强腐蚀液体等恶劣环境中。

　　3．体积小巧、结构简单、动态性能好、灵敏度高、分辨率强。

　　4．两线制输出功耗小、使用简便。

　　5．工作时无可动部件，工作可靠。

6．价格低廉、经济耐用。

三、工作原理

　　本CT5000 系列电容式物位变送器基于利用物料介电常数恒定时，极间电容正比于物位，测量可变电容的工作原理。即通过电容传感器把物位转换成电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位。

　　电容传感器是根据平板电容器原理进行工作的（见图一）。从物理学中知道，图一所示的平板电容器的电容值为

C = ε•A/d = εr•ε0 •A/d

　　式中：A为极板面积；ε为介电常数；εr 相对介电常数；ε0为真空介电常数；d 为两极板间的距离。

由此可见，一对导电极板之间的电容值是由极板间面积、极板之间间距或电介质的介电常数这三要素决定的，通过测量这三要素（变面积、变间隙、变介电常数）之一，都可以测知物位。

在CT5000 系列电容式物位变送器中，实际测量中有导电液、物料和非导电液、物料两种情况：

测量导电液、物料时，采用的是变面积的方法（结构见图二）。变送器的探头由包覆绝缘材料的金属杆或金属线制作成。此时变送器电极是电容极板之一，被测的导电液、物料是电容的另一个电极，变送器探头的包覆绝缘材料是一个介电常数固定的电介质。物料的高低决定了电容极板面积的大小，而改变了电容值。

测量非导电液、物料时，采用的是变介电常数的方法（结构见图三）。变送器的裸金属探头是电容的极板之一，导电的容器或另设的金属极板为电容的另一个电极，被测的液、物料即是电介质。由于安装后的电容探头与另一个电极的形状面积和它们之间距离是固定的，不导电的被测液、物料会随着物位的高低，使其介电常数发生变化，从而改变电容值。以上不管哪种方法发生的电容值变化，产生的电信号经后面的信号处理电路进行进一步处理变换成4～20mA 的国际标准信号输出。

四、主要技术指标

输入范围：10-2000pF

输出信号：4-20mA DC

精    度：1% 0.5%

供电电源：24V DC

工作环境温度：-20-70℃

工作介质温度：-20-70℃

高温型可至200℃

温度影响：满量程的1%/50℃

工作介质压力：4Mpa

连接方式：螺纹连接：M27 × 2、M33 × 2

法兰连接：DN65 或按用户要求

防爆等级：ib Ⅱ CT5

阻尼调节范围：0.2-5S

外壳防护等级：IP65

五、传感器

为适应被测介质的不同、工作环境的要求、安装现场的需要等多种多样的实际情况，电容式液、物位变送器所使用的传感器也有着不同的型式。以下推荐几种结构已定型生产的传感器型式供选择，如与用户的实际使用情况有出入，我们还可应用户的要求专门定做制造。

1．A 型传感器（见图四）[ AJ 绝缘型、AL 裸露型]

2．B 型传感器（见图五）[ BJ 绝缘型、BL 裸露型]

3．C 型传感器（见图六）[ CJ 绝缘型、CL 裸露型]

4．D 型传感器（见图七）[ DJ 绝缘型、DL 裸露型

六、电气接线

　　1.接线方式

　　本变送器使用24V 直流电源供电，信号为两线制传送方式。典型接线方式见图八。

　　负载包括回路中使用的配电器、记录仪、调节器等二次仪表的内阻以及电线的电阻和。当供电电源为24VDC时，负载电阻应在600 Ω的范围之内。当选用指示表时，负载电值应相应减小250 Ω。不使用指示表时，请将表+ 和表- 用电线短接起来，否则变送器无输出。

　　2．电缆线应选用外径为Φ 6～Φ 8 的双股导线或电缆。

3．在干扰较强的场所，应使用屏蔽线，屏蔽部分应与变送器的外壳地相连。

七、使用与维修

1．使用

　　⑴检查仪表接线正确后，使用时仪表应先通电运行半小时（最好通电时加满载运行），半小时之后的数据再做为正式测量数据。

　　⑵输出电流时，下级受信仪表内阻最好≤ 100 Ω，否则可能降低整机精度。

　　⑶仪表投入正常使用后，无需特殊维修工作，只需定期校验即可。

2．维修

当仪表工作不正常时，才需对仪表进行维修。现场发现仪表有故障后，应立即停电拆下来进行检查修理。由于本仪表为模块结构，维修只需对模块各引出端进行检查即可查出故障原因，如供电电压是否是24V；电容或接线是否开路；扩流三极管是否损坏；输出端信号是否是4∽20mA等.。如不正常，要查明原因后给予处理。模块本身在正确使用中不易损坏一旦损坏，就只能另换新的模块了。

八、选型表