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一、概述

电动浮球液位变送器（以下称变送器）具有拆装方便；调试快捷。表头的外观采用现代流行壳体设计，造型美观。工作腔和接线腔相互隔离，安全可靠等特点。它可现场直观地显示出液位的变化，并可同时输出4～20mA DC标准信号。特别适用于粘稠、脏污、易燃易爆、腐蚀型以及其他类介质液位的测量和液位信号的变送。是石油、化工、冶金、电力及轻工等工业部门生产过程控制中用于液位测量的理想仪表。  

1.原理与结构

变送器主要由测量传感器机构和智能变送器两大部分组成。测量传感器元件为圆球型浮球。而变送器则采用平衡杆和平衡锤与浮球构成的杠杆平衡机构，因此浮球可以自由地随液位的变化而升降。当液位改变时，浮球的位置发生相应的变化，带动主轴转动，主轴与表头（变送器）角位移传感器输出轴相连接，角位移传感器将浮球随液位上升或下降的位置变化转换成相应的电阻值信号，再由表头内部的电子电路将此信号转换为与液面变化成正比的4～20mA DC标准电流信号。根据结构的特点分为两种规格，即普通型、大转角型。

2.结构特点及安装尺寸

  普通型：构造简单、价格便宜、安装方便、适合于长球杆、小量程的工作情况。浮球运行角≤35°。当运行角≥8°时4～20mA可调。外形图及安装图

                                                                                                                                   图1  普通型浮球液位变送器结构及安装尺寸图

3. 大转角型：针对有效直径小的容器无法采用加长球杆来提高量程的问题，本公司研制生产了大转角型智能浮球液位变送器，使最大转角可达80°，有效解决了采用短球杆实现大量程的难题。在此测量传感机构配上表头（变送器）。外形图及安装尺寸（见图2）

                                                                                                                                     图2  大转角型浮球液位变送器结构及安装尺寸

4.主要技术参数：

输出信号：4～20mA DC

负载电阻：≤750Ω

供电电压：24V DC

工作温度：-40℃～225℃ （无散热片）

225℃～450 ℃（带散热片）

环境温度：-40℃～80℃

浮球直径：Φ230mm

公称压力：4.0MPa或6.3MPa

相对湿度：≤95％

仪表精度：1.5级

电源引入装置：G1/2″(内螺纹)

变送器法兰 材质：ZG230～450或0Cr18Ni9

规格：DN250；PN4.0MPa或PN6.4MPa

标准：JB/T82.2-94(凸面法兰)

接液材质：1Cr18Ni9Ti

浮球最大运行角：普通型≤35°（运行角≥8°时4～20mA可调）大转角型≤80°

最大球杆长：见附表1

测量范围：见附表1

容器最小直径：普通型不小于450mm

大转角型不小于400mm

5.对上述有关技术参数的说明

最大球杆长   

该参数是提示容器内径大得用户注意，该变送器的最大球杆长不超过附表1中的范围，不允许为增加量程随意加长球杆长。如有特殊要求请提出，生产厂进行特殊设计。

容器内最小直径

  经计算为245mm，由于变送器的构造及安装尺寸所限，所规定的尺寸为极限尺寸。

量程与球杆长度的计算

普通型变送器

普通型智能浮球液位变送器的量程与球杆长度的关系式为：

式中：L-球杆长度（mm）

H-量    程（mm）

a-浮球运行角

  注：L、H、a的选取见图1

    例：浮球运行角为35°，测量范围为500mm，求球杆长L。

        利用公式（1）计算杆长为：

6.大转角型变送器

大转角型浮球液位变送器其杆长与测量范围的关系仍满足公式（1），杆长L的选取见图2。

例： L为492mm，浮球运行角为80°，求测量范围H

通过计算可以看出，当大转角变送器杆长与普通型相同时，而大转角变送器的测量范围要比普通型大许多。

7. 安装方法及要求

普通型变送器的安装方法及要求

变送器是通过法兰直接安装在被测介质容器侧壁接口法兰上的。对连接接口法兰的直管段要求见图3。

在安装前，首先应根据变送器的结构特点并考虑到日后操作、观察、检修的方便来确定安装位置和方向。

尤其是根据实际工位条件确定变送器的安装方向(见图4) 

              图3  直管段尺寸要求

      图4  变送器安装示意图 (图示安装方向为左侧)

浮球及球杆的安装（见图5）。先将浮球球座和球杆旋紧后焊牢。

然后再将球杆旋入护杆套内，注意安装时一定使球杆端部顶进主轴凹孔内，（见图6）并旋紧球杆后，再将护杆套两侧的顶丝拧紧，使其紧紧顶在球杆上。

                  图5 球座与球杆焊接示意图

                          图6 变送器安装示意图

变送器表头是通过连接板与散热器连接的，安装时先将表头输出轴上的连轴器一端的连接盘装入到主轴端头上，然后连接表头，使已装到表头上的连接器上的销轴插入到主轴上连接盘上的长孔内，并且使表头传动轴与主轴保持在一个轴线上。

变送器的表头安装方向分为左侧型和右侧型，请参照图4所示判定表头的实际方向。如果为左侧则应将表头后端指针旋至“左0”处，并将表头内方向开关柄拨向“左”；

若为右侧则将表头后端指针旋到“右0”处（见图7），并将表头内方向开关柄拨向“右”，将浮球移到最低测量位置时将连接盘与主轴的紧定螺固。

图7 表头后指示牌示意图

将平衡杆（机构）装入牙嵌结合子的方孔内，调整牙嵌结合子使平衡杆与球杆在同一平面内，将轴头螺母旋紧，移动平衡锤的位置，调至平衡的最佳状态，将平衡杆、平衡锤固定（见图8）。对不同密度的液体，由于浮球所受的浮力不同，可通过调整平衡锤在平衡杆上的位置，来达到测量目的。

旋开接线盒盖，将传输导线经引入装置引入到接线盒内，将导线的正负极固定在接线端子上（见附图1）。注意一定按盒中标注的正负极的位置接线，经检查无误后方可通电。

图8平衡调整图

大转角型变送器的安装方法及要求

浮球及球杆的安装和要求与普通型相同。

浮球和球杆旋紧后焊牢，将球杆旋于摆臂前端的螺纹孔内，将顶丝顶进球杆端部的凹槽内拧紧。（见图9）；

仪表其余的机械部分的安装参见普通型的相应章节的介绍。

                                                                                                                                                         图9  杠杆与摆臂的安装示意图

智能表头的调试

两点校准：

1、同时按下“S”键和“Z”键3秒钟，使左下角的“0”字符显示数字“7”，此时可以进行方向转换的操作。

2、先将浮球移至最低位（即零点），按下“s”键3秒钟，使电流值显示为4mA。

3、再将浮球移至最高位（即满度），按下“z”键3秒钟，使电流值显示为20mA。

4、反复多次操作2、3步，使浮球处于最低和最高位时变送器输出分别为4mA和20mA。

5、无按键1分钟后恢复正常指示。

注：普通型、大转角型的变送器的调试方法完全相同。

显示变量设置

液晶显示屏能显示“电流”、“百分比”、“主变量”三种变量的一种或交替显示其中的两种（间隔时间4秒）。在实时正常显示状态，使用S键能更改两个显示变量，当两个显示变量设定为相同的参数，屏幕上固定显示一种变量；当两个显示变量设定为不同的参数时，屏幕上交替显示两种变量。

方法如下：按下“S”键，当前显示变量（如：电流）发生变化，循环显示“电流、百分比、主变量”,当所需要的显示变量（如：主变量）出现在屏幕上时，松开“S”键，即实现了将显示变量“电流”改为“主变量”。

例子： 假设当前显示变量为“电流”，需要设置为：交替显示“主变量”和“百分比”。

步骤： 修改第一个显示变量：按下“S”键，液晶循环显示“电流、百分比、主变量”,当显示“主变量”时，松开“S”键，即可。此时，液晶交替显示“主变量”和“电流”。

修改第二个显示变量：当液晶显示“电流”时，按下“S”键，液晶循环显示“电流、百分比、主变量”,当显示“百分比”时，松开“S”键，即设置成功。

注：普通型、大转角型的变送器的调试方法完全相同。

本安型仪表使用注意事项

浮球变送器不参与装置在投产前所进行的工艺性实验。

变送器标牌上标有防爆标志ExiaⅡCT5（本安型），它适用于

含有C级T5组的爆炸性混合物场合下使用。

防爆类别应于现场爆炸型混合物级、组相适应。

变送器在易燃易爆等危险场所应用时必须配安全栅，本质安

全型变送器与安全栅接线（见附图1）。

隔爆型仪表使用注意事项

内外可靠接地；

断电后开盖；

保证周围不存在对铝合金有腐蚀的有害气体；

变送器出线口处采用外径为Φ9±1mm的五芯橡胶电缆，

并且必须拧紧压紧螺母；

用户使用时必须遵守中华人民共和国爆炸危险场所电器安全规程；

维修必须在安全场所进行。

仪表的包装与贮存

开箱以前，应检查包装箱是否完整；

开箱时应避免用力过大和剧烈撞击；

开箱后应对变送器外表作仔细检查，查看紧固件是否有松动，并

按装箱单检查仪表的附件，合格证及产品使用说明书是否齐全；

仪表应贮存在空气流通的干燥库房内。

定货须知

定货时请注明规格型号，测量范围。

注明需要特殊材质的牌号；

注明执行其它法兰标准号。

附表1 杆长及测量范围

                   附图1 安全栅接线图示例

常见故障及排除方法