1.1簡(jiǎn)介
本說(shuō)明書使用于JH100系列射頻導(dǎo)納系列通用型點(diǎn)位控制儀表，產(chǎn)品用于限位控制和報(bào)警，適用于絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。儀表廣泛應(yīng)用工業(yè)和民用現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)論室內(nèi)和戶外，本儀表相對(duì)其他形式儀表，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件無(wú)特別要求。
JH100系列射頻導(dǎo)納系列為通用型點(diǎn)位控制儀表，儀表由一個(gè)電路單元，一套防爆外殼和桿式或纜式傳感元件(亦稱傳感器或探頭)組成，傳感器可選多種材質(zhì)，可整體或分體型安裝。整體安裝指將電路單元和傳感元件配置在一個(gè)防爆外殼上，分體型安裝指電路單元和傳感元件分別配置在兩個(gè)獨(dú)立的防爆外殼上，中間用廠家特制的電纜連接。
本儀表安全設(shè)計(jì)上符合IEC61010-1：2001標(biāo)準(zhǔn)。
本儀表用電磁兼容設(shè)計(jì)上符合IEC61326：1997+AL：1998標(biāo)準(zhǔn)。
本儀表防爆設(shè)計(jì)上符合GB3836.1-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求GB3826.2-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型‘d’GB3836.4-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第3部分：本質(zhì)安全型‘I;’標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 原理
JH100系列射頻導(dǎo)納物位控制技術(shù)是一種電容式物位控制技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，防掛料(傳感器粘附之物料稱位掛料)性能更好，工作更可靠，測(cè)量更準(zhǔn)確，使用性更廣的物位控制技術(shù)，‘射頻導(dǎo)納’中 ‘射頻’既高頻，‘導(dǎo)納’的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù)，它由阻性成份，容性成份，感性成份綜合而成，所以射頻導(dǎo)納技術(shù)可以理解為用高頻信號(hào)測(cè)量導(dǎo)納的方法。
點(diǎn)位射頻導(dǎo)納技術(shù)與電容技術(shù)的重要區(qū)別是采用了三端技術(shù)和測(cè)量參量的多樣性。電路單元中心端測(cè)量信號(hào)與同軸電纜中心線連接，然后連接到傳感器中心端上。同時(shí)同軸電纜屏蔽層懸浮在一個(gè)幅度非常小又非常穩(wěn)定的，但與測(cè)量信號(hào)等電位，同相位，同頻率，但又沒(méi)有直接電氣關(guān)系既互相隔離的電平上，其效果相當(dāng)于，測(cè)量信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)增益為‘1’，驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)的同相放大器，輸出與同軸電纜屏蔽層相連，然后再連到傳感器的屏蔽層上。地線是電纜中另一條獨(dú)立的導(dǎo)線。由于同軸電纜的中心線與屏蔽層存在上述關(guān)系，所以二者之間沒(méi)有電位差，也就沒(méi)有電流流過(guò)，既沒(méi)有電流從中心線漏出來(lái)，相當(dāng)于二者之間沒(méi)有電容或電容等于零。因此電纜的溫度效應(yīng)，安裝電容也就不會(huì)產(chǎn)生影響。
圖1.1傳感器結(jié)構(gòu)圖
對(duì)于傳感器上的掛料影響問(wèn)題，采用一種新的傳感器結(jié)構(gòu)，五層同心結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1.1傳感器結(jié)構(gòu)：里層是中心探桿，中間是屏蔽層，外面是接地的安裝螺紋，用絕緣層將其分別隔離起來(lái)。與同軸電纜的情況是一樣的，中心探桿與屏蔽層之間沒(méi)有電勢(shì)差，即使傳感器上掛料阻抗較小，也不會(huì)有電流流過(guò)，電子儀器測(cè)量的僅僅是從傳感器中心到對(duì)面罐壁(地)的電流，因?yàn)槠帘螌幽茏璧K電流沿傳感器返回流向容器壁，因而對(duì)地電流只能經(jīng)傳感器未端通過(guò)被測(cè)物料到對(duì)面容器壁。既UA=UB，IAB=(UA-UB)×Y=O見(jiàn)圖1.2測(cè)量的等效圖。雖然屏蔽層與容器壁之間存在電勢(shì)差，兩者之間有電流流過(guò)，但該電流不被測(cè)量，不影響測(cè)量結(jié)果。這樣就將測(cè)量端保護(hù)起來(lái)，不受掛料的影響。只有容器中的物料確實(shí)上升接觸到中心探桿時(shí)，通過(guò)被測(cè)物料，中心探桿與地之間才能形成被測(cè)電流，儀表檢測(cè)到該電流，產(chǎn)生有效輸出信號(hào)。
JH100系列射頻導(dǎo)納技術(shù)由于引入了除電容以外地測(cè)量參量，尤其是電阻參量，使得儀表量信號(hào)信噪比上升，大幅度的提高了儀表的分辨力，準(zhǔn)確性和可靠性；測(cè)量參量的多樣性也有力地拓展了儀表的可靠應(yīng)用領(lǐng)域。
圖1.2測(cè)量的等電流
第二章 性能指標(biāo)
2.1 系統(tǒng)性能指標(biāo)
輸出：DPDT繼電器(雙刀雙擲)
觸點(diǎn)容量：250VAC：1A有感，3A無(wú)感
供電：185-255VAC，50/60Hz(標(biāo)準(zhǔn)) 95-135VAC，50/60Hz(可選) 18-30VDC(可選) (2W)
分辨率：0.2pF或更小
重復(fù)性：＜ 1mm(0.04″)(導(dǎo)電物料)
＜20mm(0.79″)(絕緣物料)
負(fù)載電阻能力：屏蔽端到地之間150Ω
報(bào)警方式：可現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置為HLFS(高位報(bào)警及其故障保險(xiǎn)方式)或LLFS(低位報(bào)警及其故障保險(xiǎn)方式)
報(bào)警燈輸出：燈滅— 物位報(bào)警； 燈亮—物位正常
環(huán)境溫度：-40～+75℃(-40～167℉)
儲(chǔ)存溫度：-40～+75℃(-40～167℉)
響應(yīng)時(shí)間：<0.5秒
延時(shí)：1～55秒(可選)
靜電火花防護(hù)(對(duì)傳感器)：抗浪涌沖擊1000V
射頻防護(hù)(內(nèi)置濾波器)對(duì)于來(lái)自1.5米(59″)以為的其它外露傳感元件，電纜或輸出線路功率為5W的射頻干擾，該變送器電路具有防護(hù)功能
探頭長(zhǎng)度：0.457m(18″)(標(biāo)準(zhǔn))
0.1m(3.9″)～20m (787.4″)(可選)
電纜長(zhǎng)度：5m(197″)(標(biāo)準(zhǔn))，0.1(3.9″))50m(1968.5″)(可選)
電器接口： 3/4’’(電纜直徑要求小于12mm，0.47″)(其他可選)
過(guò)程連接：NPT3/4’’螺紋安裝，法蘭安裝(其他螺紋可選)
安裝：可選垂直，水平或任角度安裝
外殼防護(hù)：符合IP67防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
防爆區(qū)域等級(jí)：EXD〔ia〕iaIICT4
第三章 安裝
3.1 拆箱
小心打開(kāi)包裝并出去包裝內(nèi)的填充物，仔細(xì)核對(duì)裝箱單上的所有項(xiàng)目，包括儀表型號(hào)，電子單元和探頭的系列號(hào)，安裝附件，說(shuō)明書等，若發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤，缺貨或破損的現(xiàn)象，請(qǐng)立即與我公司或當(dāng)?shù)卮砺?lián)系。聯(lián)系電話：022-58012826,13102294560.
3.2 安裝要求
JH100系列射頻導(dǎo)納物位計(jì)即可垂直安裝又可水平安裝。儀表安裝時(shí)，須保證傳感器的中心探桿和屏蔽層與容器壁(或安裝管)互不接觸，絕緣良好，安裝螺紋與容器壁連接牢固，電器連接良好，而且探頭的屏蔽層要進(jìn)入容器內(nèi)部。對(duì)于有攪拌的場(chǎng)合，探頭需支撐或地錨固定(固定端要與探頭絕緣)，水平安裝的儀表進(jìn)線口一定要向下，垂直安裝線防爆管一定要底于進(jìn)線口的排水口，以防防爆管積水危及儀表電子單元。
按隔爆要求安裝的儀表，每一與防爆外殼相連的接線須配有經(jīng)認(rèn)證過(guò)的密封填料函或防爆鋼管密封接頭。認(rèn)證過(guò)的密封填料函或防爆管密封接頭產(chǎn)品請(qǐng)咨詢本公司及代理商。儀表安裝區(qū)域要求有避雷裝置，以防雷擊。24VDC電源紋波不得大于200mV。電源地線要接在標(biāo)準(zhǔn)地或標(biāo)準(zhǔn)地儀表地，不可接在動(dòng)力地上。
3.3整體型系統(tǒng)安裝
射頻導(dǎo)納系列物位計(jì)是現(xiàn)場(chǎng)安裝式設(shè)計(jì)，但仍應(yīng)使其盡可能遠(yuǎn)離振動(dòng)源，高溫環(huán)境，腐蝕性空氣及任何可能造成機(jī)械損害的地方。如果不能滿足要求，請(qǐng)將儀表?yè)Q成分體式。
為便于調(diào)試，儀表應(yīng)安裝在有操作平臺(tái)或類似平臺(tái)的地方。環(huán)境溫度應(yīng)在-40～75℃(-40)167 ℉)之間。圖4.1整體型系統(tǒng)安裝。
圖4.1 整體型系統(tǒng)安裝 圖4.2 分體型系統(tǒng)安裝
3.4 分體型系統(tǒng)安裝
當(dāng)儀器安裝在有較高的溫度，較強(qiáng)的振動(dòng)，有腐蝕性空氣及任何可能造成機(jī)械損壞的地方，請(qǐng)將儀器換成分體式安裝。分體安裝是指?jìng)鞲性c電子單元部分分開(kāi)安裝，中間以廠家所配的特殊信號(hào)電纜相連接，并且該電纜可截短不可加長(zhǎng)。這樣，探頭安裝在現(xiàn)場(chǎng)，電子單元就可以安裝在相對(duì)安全的場(chǎng)所，以利提高儀表使用壽命。信號(hào)電纜在安裝時(shí)，不可盤成螺旋狀，多余的連接電纜應(yīng)剪掉。電子單元中心端(CW)與同軸電纜中心線連接；電子單元屏蔽端(DSH)接同軸電纜芯線屏蔽層。見(jiàn)圖4.2分體型系統(tǒng)安裝。電子單元端防爆外殼可通過(guò)其兩側(cè)的安裝孔固定在象安裝支架或墻壁這樣的平面上。
3.5傳感元件安裝
傳感元件(探頭)的安裝位置通常是由容器的開(kāi)孔位置所決定，但不可將其安裝在進(jìn)料流中，當(dāng)容器內(nèi)部無(wú)適當(dāng)位置時(shí)，可考慮使用外浮筒或量筒安裝(如果保證內(nèi)外界面一致)。為使設(shè)備正常，準(zhǔn)備工作，請(qǐng)注意以下事項(xiàng)。
1.安裝須非常仔細(xì)，不要損傷傳感器的絕緣層。探頭及其屏蔽層不可與安裝接口或容器壁接觸，并避免傳感器使用過(guò)程中與安裝接口，容器壁，物料等的機(jī)械磨損。
2.傳感器不能安裝與填充嘴(或槽)等物料直接流經(jīng)的地方。若無(wú)法做到這一點(diǎn)，則要在傳感器與填充嘴(或槽)間加裝隔板。
3.不要拆開(kāi)傳感器或松開(kāi)安裝密封蓋。
4.用板手的平面部分?jǐn)Q緊傳感器。
5.射頻導(dǎo)納物位計(jì)硬桿傳感器，安裝時(shí)要考慮安裝空間。纜式傳感器安裝后要拉直，避免對(duì)地短路。
6.待測(cè)容器內(nèi)部有攪拌或氣流，料流，波動(dòng)較大的場(chǎng)合和傾斜安裝的傳感器，除應(yīng)避免傳感器的直接機(jī)械損傷外，還應(yīng)考慮長(zhǎng)時(shí)間的傳感器的材料疲勞等間接機(jī)械損傷，因此建議用戶加裝傳感器的中間支撐和底部地錨固定。請(qǐng)注意，支撐與地錨應(yīng)與傳感器絕緣，絕緣材料應(yīng)選用絕緣強(qiáng)度高，硬度不高，有滑潤(rùn)功能不磨損傳感器材料(如PTFE)。若非如此，請(qǐng)考慮定期更換傳感器。
7.應(yīng)注意防止儀表護(hù)線管積水而危及儀表電子單元。
8.傳感器地端要求與現(xiàn)場(chǎng)容器電器連接良好，非金屬容器要求現(xiàn)場(chǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)地。
注意：不要在探頭或儀表機(jī)殼內(nèi)采用單組份常溫硫化密封劑，該物質(zhì)經(jīng)常含有乙酸，將會(huì)腐蝕電子元件。應(yīng)采用特殊的雙組份密封劑(非腐蝕性)。
3.7系統(tǒng)接線
圖4.3 系統(tǒng)接線圖
3.8傳感器接線
在危險(xiǎn)環(huán)境中打開(kāi)儀表放爆殼體之前，一定要確信儀表已斷電，并且繼電器接線端已斷電10分鐘以上?。?！(下文不再提及)
整體式系統(tǒng)傳感器與單元的接線已由廠家接好。如需重新接線，請(qǐng)參與圖4.4整體接線圖。整體線所有的圓口接線端均接至傳感器接線端；開(kāi)口端接至電子單元接線端。
分體線接線法見(jiàn)圖4.5分體接線圖。端子接法與整體線一樣。
圖4.4 整體接線圖
圖4.5 分體接線圖
3.9 電源及繼電器接線
在繼電器接線之前，一定要確信電源線未供電并且繼電器線端已斷電！！ ！
接線端子要求線纜導(dǎo)體截面積在0.13-2.1mm(AWG14-26)，線纜絕緣強(qiáng)度1500V。
在危險(xiǎn)環(huán)境中每一與放爆外殼相連的接線須配有已經(jīng)認(rèn)證過(guò)的密封配件既密封填料函或防爆鋼管密封接頭。
繼電器具有雙刀雙擲(DPDT)輸出，繼電器僅作為一個(gè)開(kāi)關(guān)，不能直接帶動(dòng)較大功率設(shè)備。所有控制信號(hào)均由電子單元上部的端子排輸出。圖4.6為電源及繼電器接線圖。
電源及繼電器接線方法：
1.擰開(kāi)殼體上蓋，將信號(hào)引線穿過(guò)密封填料函或防爆鋼管密封接頭從右側(cè)線口伸入殼體。
2.將引線接于單元上部的相應(yīng)的接線端子中，并確認(rèn)無(wú)誤。
3.調(diào)節(jié)引線長(zhǎng)度至適當(dāng)尺寸，將密封填料函或放爆鋼管密封接頭擰緊。
4.將殼體上蓋擰緊。
儀表采用常規(guī)邏輯方式，紅燈亮?xí)r，繼電器處于失電狀態(tài)(復(fù)位)，通常此狀態(tài)單元表示報(bào)警(在斷電時(shí)，繼電器也處于失電狀態(tài)，此時(shí)紅燈不亮)。
高位報(bào)警方式通常用于高位報(bào)警，正常時(shí)傳感器不接觸物料，既物位低于傳感器位置。
低位報(bào)警方式通常用于地低位報(bào)警，正常時(shí)傳感器接觸物料，既物位高于傳感器位置。
如圖4.7正常工作繼電器觸點(diǎn)位置圖。有時(shí)高低位報(bào)警方式也用于現(xiàn)場(chǎng)選擇是常開(kāi)報(bào)警，還是常閉報(bào)警。但是不推薦這樣使用，因?yàn)檫@樣失去故障保險(xiǎn)功能。
關(guān)于故障保險(xiǎn)，當(dāng)儀表出現(xiàn)意外故障(例如：掉電，屏蔽端對(duì)地短路)時(shí)，設(shè)定在高位故障報(bào)警時(shí)變送器發(fā)出高位報(bào)警信號(hào)。設(shè)定在低位故障報(bào)警時(shí)變送器發(fā)出低位報(bào)警信號(hào)。這就意味著儀表在斷電時(shí)處于報(bào)警狀態(tài)。
注：并不存在無(wú)故障保險(xiǎn)，本產(chǎn)品故障保險(xiǎn)設(shè)計(jì)只含蓋大部分重要參數(shù)。
