GF5-J5係列電容液位計的應用及維護分享

電容液位計的應用及維護分享

一、GF5-J5係列電容式液位計工作原理及應用範圍

電容傳感器：電容傳感器的原理是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質的性質和含量，從而使電容量發生變化的原理製成的。該技術主要應用於壓力、位移、液位、厚度、水分含量的測量。

GF5-J5係列電容式液位計就是采用測量電容的變化來測量液麵的高低的。它是一根金屬棒插入到盛液體的容器中，金屬棒作為電容的一個極，容器壁（容器壁由導電材料製成）作為電容的另一個極。如果容器壁由非金屬材料（不導電）製成，則必須使用具有內外電極的管式電極。兩極間的介質即為液體及其上麵的空氣。由於液體介電常數與液麵上空氣的介電常數不同，側當液位升高時，兩極間的介電常數總和也會發生變化，所以可以通過兩極間的電容變化值來測量液麵的高低，電容式液位計的靈敏度取決於兩介電常數的差值，而且隻有液體介電常數與空氣的介電常數恒定時才能保證液位測量的準確性。

電容式液位計測量的液體一般具有導電性，所以電容液位計的金屬棒電極都有絕緣層。

電容式液位計優點及應用領域：

體積小，容易實現遠傳和調節，適用於具有腐蝕性和高壓的介質的液位測量。可用的領域極廣，如石油、化工、發電、食品、水處理、冶金、水泥等需要測量液位的各種工況環境，進行自動化測量監控。

GF5-J5係列電容式物計是乐鱼官网生產的一款物位計，廣泛應用於各高爐衝渣係統液位檢測。

二、GF5-J5係列電容式液位計的選型及使用時應注意的問題

1.儀表與過程工況相符，包括溫度、壓力、結構材料與介質的相容性。

2.由於傳感器測量的是電容量，介質的介電常數與其靈敏度有直接關係。當介電常數小於5時，測量難度增加，此時推薦使用帶同軸套管（B型）電容探頭。注意這種探頭隻適用於液位測量。

3.變送器外殼與電容壁的可靠接地非常重要，對於包襯或非導電容器，需要金屬棒或同軸套管給探頭提供接地參考電極。

4.儀表要求現場標校，標校時要求現場可以提高或降低液位，校準方法後麵詳述。

5.探頭上殘留的導電介質可能引起誤差輸出，而非導電介質一般不會有此現象。

6.在測量非導電介質時，保證介質有穩定的介電常數很重要。介質介電常數通常由以下原因引起，如：添加其他介質，幹燥物質吸潮，介質溫度變化等。這些因素可明顯影響儀表的精度和性能。如發生上述情況，儀表需要重新標校。而對導電介質，介質溫度變化對測量結果無影響。

三、GF5-J5係列電容式液位計的安裝應用

1.對於沒有同軸套管的探頭，要求容器截麵必須是規則的，並且安裝時探頭應與容器壁平行，象臥式筒形容器，建議使用帶同軸接地管的探頭。這點對非導電介質的情況尤為重要。

2.對於沒有同軸套管的探頭，如果測量介質。是導電的，而罐壁是非導電的，在探頭旁增加一根輔助電極時有必要的，這樣可以增加儀表的穩定性和準確性。要求輔助電極是同探頭等長且相對固定的硬金屬杆，他的一端深入到液體底麵，另一端與儀表殼體地相連接。

3.電極的安裝處不能有幹擾，如攪拌器，入料口等。注意探頭不能與被測介質之外的任何其他物質接觸。

4.罐頂有足夠的空間以便完成有關安裝調試等操作。

5.從上部垂直安裝時，杆式探頭或纜式探頭的長度L應滿足該公式的要求：L《=容器高度-30mm。

6儀表接地至關重要。有些情況下，需要用生料帶或麻繩包裹連接螺紋以達到密封的目的，但會影響接地的可靠性。因此需要用外部電纜將儀表外殼上的接地端子與容器連接來實現可靠接地。

7.在探頭安裝過程中不要劃傷電極外層絕緣層。

8.儀表頭可以左右旋轉270o左右，以便接線。

9.電容液位計儀表連接圖：

10.安裝調校完成後，注意將表殼蓋擰緊，防止蒸氣進入損壞表內元氣件。

11.安裝位置盡量遠離進出料口，以免探頭受料流衝擊而發生晃動而影響測量。建議安裝後探頭距罐壁或障礙物0.2米以上

電氣連接注意事項：

變送器外殼按IP65防護標準設計，用戶現場安裝時，接線盒端蓋和結案進螺栓要擰緊，以防外部環境中氣體、液體的進入，特別是在有腐蝕性介質存在的場合。

四、液位變送器的標校

1、變送器接完線並確認無誤後，擰緊接線端蓋後，PLC模板上電後，便會給儀表供出24V電源，表頭點亮應有顯示。否則檢查接線是否正確，線路有無故障。

電容液位計的表頭采用4位LED 顯示，其中小數點位置不可調，10m以下量程的小數點固定在第一位後，10米以上量程的小數點固定在第二位後，顯示單位為米。三組按鍵分別為：SET（設置）、MOVE（移位）和ADD（增加）

2、AT100S變送器的設置。

GF5-J5係列變送器在使用前，要做現場標定。標定時采用兩點標定法。首先選擇一個低物為點，這一點可以是零點，也可以是高於零點的某一點。把已知物位，通過LED表頭的三個按鍵，寫入變送器；再將物位升高到一個高點，同樣方法將這個已知物位寫入變送器。這樣就完成了變送器的標定工作。（有條件的話盡量兩點標定，以保證顯示值線形變化）

具體設置方法如下：

（1）按“SET”鍵，顯示PASS

（2）按“MOVE”鍵進入密碼設置界麵，顯示0000，其中末位“0”在閃爍。繼續按“MOVE”鍵可以使閃爍位由右至左依次移動，閃爍位即為當前設置位。

（3）按“ADD”鍵將顯示值設為：0001，此數為進入現場標定界麵的密碼。

（4）按“SET”鍵顯示№＿1，即第一點標定。

①按“MOVE”鍵，此時顯示出上一次第一點標定時的值，通過“MOVE”和“ADD”鍵將顯示值設置為當前實際液位對應的值。再按“SET”鍵顯示SAU1詢問是否保存。此步也可按“SET”鍵退出第一點標定。

②按“MOVE”鍵進行第一次確認後顯示SAU2，此步也可按“SET”鍵退出第一點標定。

③再按“ADD”鍵第二次確認後，顯示----，此時進入第一點自動標定狀態，直至顯示oH為止，第一點標定完成。

（5）按“SET”鍵顯示№＿2即第二點標定。

①按“MOVE”鍵，此時顯示出上一次第二點標定時的值，通過“MOVE”和“ADD”鍵將顯示值設置為當前實際液位對應的值。再按“SET”鍵顯示SAU1詢問是否保存。此步也可按“SET”鍵退出第二點標定。

②按“MOVE”鍵進行第一次確認後顯示SAU2，此步也可按“SET”鍵退出第二點標定。

③再按“ADD”鍵第二次確認後，顯示----，此時進入第一點自動標定狀態，直至顯示oH為止，第二點標定完成。需要說明的是並不需要第二點液位一定高於第一點，但為了保證測量精度，兩點間距應盡量大，並且兩點都應該經過準確標定。

（6）按“SET”鍵顯示0000，完成標定過程，進入測量狀態。

五、GF5-J5係列電容式物計故障處理

電容式液位計在現場應用中的常見問題是顯示波動大和纜繩贓汙造成顯示不準。自從加了套管以後，因液麵不穩造成的波動問題已基本得到解決。所以處理故障時需要檢查的主要問題是纜繩絕緣層是否破損裸漏、纜繩是否被汙泥和雜物附著、探頭是否被渣埋住、變送器裏的電器元件是否因蒸汽侵蝕造成損壞和短路。

處理步驟：

1、首先需要檢查接地，接地不良會造成數值不準。

2、再慢慢拎起纜繩，觀察液位計表頭是否隨拎起高度變化，同時檢查纜繩是否髒汙。液位計表頭不變化需要檢查供電線路、變送器內部元件有無損壞、纜繩絕緣層是否被磨漏或更換液位計。若液位計表頭無規律變化很可能是纜繩絕緣層被磨漏或變送器內部元件損壞。纜繩贓汙的要用軟布將纜繩擦拭幹淨（注意拎放和擦拭纜繩時不要讓纜繩絕緣層破損）。纜繩擦拭後將液位計放入水中，測量水的深度是否與顯示一致，如不一致需重新標定（盡量兩點標定，保證測量準確）。

3、如表頭顯示最大或橫杠說明纜繩絕緣層已經磨漏，需要更換新的液位計，有時候顯示不對是因為液位計的墜被渣埋住了，需要將墜拎出來處理，如果有必要應將液位計提起相應高度或更換纜繩短一些的液位計以防止觸渣並在顯示表上重新設置量程上下限。

實驗：取一大盆水，將液位計纜繩及探頭盤著放入，用實驗的方法強調電容式液位計外接電極（接地）的重要性，觀察變送器外接電極和不外接電極時的區別。