射频导纳液位传感器

射频导纳液位传感器基于射频电容原理开发，可实现更精确、更适用的连续液位测量。

射频导纳液位传感器是一种基于射频导纳原理设计的连续液位测量产品。该产品具有稳定性高、灵敏度高、应用范围广等优点。与传统的电容式液位传感器相比，射频导纳液位传感器采用模块化设计。导纳是电学中阻抗的倒数，由电阻、电容和电感组成。射频是高频无线电频谱，因此射频导纳可以理解为利用高频无线电波测量导纳。当仪器工作时，传感器、罐壁和被测介质共同构成一个导纳值。当介质高度发生变化时，导纳值也会相应变化。检测电路将测得的导纳值转换为液位信号输出。

射频导纳液位传感器的特点

射频导纳液位计具有以下优点：

• 防挂载：独特的独立测量阻抗和容抗设计，提高了防挂载能力
• 适应性强：探头温度范围：-100℃…500℃
• 测量范围广：最小测量范围可达几厘米，最大测量范围可达数百米
• 界面测量：适用于测量油水界面和气液界面
• 不粘连：适用于测量粘性物料，探头不会挂载物料
• 稳定性高：输出稳定可靠，耐飞灰、漏电、潮湿、结晶、结蜡等影响
• 免维护：无移动部件，无易损件，无需频繁清洗、维护和调试
• 对粉末颗粒等物料测量效果更佳；
• 工艺接口尺寸小，便于孔装；
• 它对小型储罐和特殊储罐的测量具有更好的适应性；
• 测量盲区小，最大限度扩大了测量范围；
• 方向性好，尤其适用于特殊储罐和异形储罐，传输损耗低，可测量介质种类繁多。

射频导纳液位传感器探头类型

探头类型：绝缘硬杆式
过程温度：-100…200℃
过程压力：-0.1…4.0MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：3/4″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：腐蚀性/导电性液体、粘稠液体，可单独安装

探头类型：绝缘柔性电缆
过程温度：-40…140℃
过程压力：-0.1…4.0MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：3/4″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：导电液体、导电固体粉末、绝缘柔性电缆，可单独安装

探头类型：非绝缘柔性电缆
过程温度：-100…200℃
过程压力：-0.1…6.3MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：1″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：绝缘固体、绝缘液体，非绝缘柔性电缆，可单独安装

探头类型：绝缘柔性电缆
过程温度：-100…200℃
过程压力：-0.1…4.0MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：3/4″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：导电液体、接口，可单独安装

探头类型：柔性电缆
过程温度：-50…140°C
过程压力：-0.1…1.6MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：3/4″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：深井、超远距离、可独立安装

探头类型：桶形硬杆
过程温度：-100…200℃
过程压力：-0.1…6.3MPa
输出模式：4～20mA
过程连接：1 1/2″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：低介电常数液体，可单独安装

探头类型：双杆绝缘硬杆
过程温度：-100…260℃
过程压力：-0.1…4.0MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：3/4″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：强腐蚀性液体，带参比电极、导电液体、接口，可单独安装

探头类型：绝缘硬杆式
过程温度：-100…200℃
过程压力：-0.1…6.3MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：1″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：接口、断电、强搅拌场合，可单独安装

探头类型：绝缘柔性电缆
过程温度：-50…800℃
过程压力：-0.1…4.0MPa
输出模式：4～20mA
过程连接方式：3/4″BSPT螺纹安装（标准）/法兰安装（可选）
防爆等级：ExiallCT4（可选）
典型应用：高温绝缘固体，可单独安装

射频导纳液位传感器的规格

阅读更多关于：选择电容式液位传感器时需要考虑的因素

射频导纳液位传感器的应用

1. 电厂：煤堆、原煤仓、燃料仓、储罐、废气净化罐、料仓泵、灰渣储存、燃料罐等。
2. 化工行业：蒸馏塔、原料及中间料仓、反应罐、氨罐、有毒液体罐、固体料仓、分离器等。
3. 石油化工：输油管道、蒸馏塔、浓缩罐、液化气罐、氨罐、汽包、炼油厂油库、电解吸接口、沥青罐等。
4. 水处理及水处理：水库、污水池、水处理池、沉淀池、消化塔、燃气管道、深井、饮用水管网等。
5. 水泥行业：石料仓、生料仓、水泥仓、煤粉仓、矿渣储存仓等。
6. 冶金行业：矿石仓、矿石破碎机、原料物料筒仓、辅助筒仓、高炉、氧化铝粉筒仓、电解槽缓冲罐等。
7. 油田：原油或成品油储罐、三相分离器、沉淀池、污水池（池）及油水界面、钻井泥浆罐等。
8. 造纸：原料仓库、储料塔、干燥滚筒等。
9. 其他：采石、食品、制药、环保、造船等行业。

延伸阅读：GWR 固体液位传感器——水泥筒仓用——灰粉计量

射频导纳液位传感器工作原理

射频导纳液位传感器基于射频导纳液位控制技术工作。射频导纳液位控制技术是在电容式液位控制技术的基础上发展而来的。传感器所附着的材料称为悬挂材料。悬挂材料的抗悬挂性能更佳，工作更可靠，测量更精确，液位控制技术的应用范围更广。“射频导纳”中的“导纳”是指电阻抗的倒数，它由电阻、电容和阻抗组成。“射频”指的是高频，因此射频导纳技术可以理解为一种利用高频电流测量导纳的方法。

点式射频导纳技术与电容式技术的主要区别在于前者采用了三端技术，并且测量参数更加多样化。电路单元中心端的测量信号通过同轴电缆的中心线连接，然后连接到传感器的中心端。

同时，同轴电缆的屏蔽层悬浮在一个非常小且非常稳定的平面上，与测量信号具有相同的电位、相位和频率，但彼此之间没有直接的电气关系，即相互隔离。其效果相当于被测信号经过一个增益为“1”且驱动能力强的同相放大器，输出端连接到同轴电缆的屏蔽层，然后再连接到传感器的屏蔽层。地线是电缆中的另一根独立导线。

由于上述同轴电缆中心线与外屏蔽层之间的关系，两者之间没有电位差。因此，没有电流流过，即中心线没有漏电流。这相当于两者之间没有电容，或者电容为零。因此，电缆的温度效应和电容器的安装不会产生影响。

针对传感器上悬挂材料的问题，采用了一种新型的传感器结构——五层同心结构。

传感器结构：最内层为中心探头，中间层为屏蔽层，最外层为接地安装螺纹，并由绝缘层隔离。与同轴电缆类似，中心探头与屏蔽层之间没有电位差。即使传感器上悬挂物料的阻抗很小，也不会有电流流过。

电子仪器仅测量从传感器中心到对面罐壁（接地）的电流。因为屏蔽层可以阻止电流沿传感器反向流向罐壁。因此，接地电流只能通过被测物料经由传感器末端流向对面罐壁。

即，U 中心探头 = U 屏蔽层,，I 中心探头对屏蔽层 = (U 中心探头-U 屏蔽层) × YL=0.

虽然屏蔽层与罐壁之间存在电位差，但两者之间会有电流流动。然而，该电流不会被测量，也不会影响测量结果。这样，测量端就免受悬挂物料的影响。只有当容器内的物料真正打开并与中心探头接触时，才能在中心探头与地之间形成被测电流。仪器检测到该电流后，会产生有效的输出信号。

射频导纳技术引入了除电容以外的测量参数，特别是电阻参数。射频导纳液位计测量信号的信噪比显著提高，分辨率、精度和可靠性也得到极大提升。测量参数的多样性也极大地拓展了射频导纳液位计的可靠应用领域。

射频导纳液位计传感器可选用多种材质，可整体安装或独立安装，用于限位控制和报警。欢迎联系 Sino-Inst 了解更多详情。

延伸阅读：GWR固体液位传感器-水泥筒仓-灰粉计量

各种液位传感器的应用范围

液位计种类繁多，包括重锤式液位计、电阻旋转式液位计、射频导纳式液位计、膜片式液位计、音叉式液位计和振杆式液位计等。

它们各有优势，适用于不同的工况。

电阻旋转式液位计

电阻旋转式液位计可用于测量固体颗粒和粉尘。主要用于测量饲料、硅石、石块、球形颗粒、木屑、钙粉、橡胶、金属、石灰石、谷物、铸造砂、锯末、煤粉、树脂、生皮、花生、粘土等物料。

射频导纳式液位计

射频导纳式液位计产品应用广泛。以下列举几个典型应用场合：测量化工、塑料、薄膜、饲料、谷物、橡胶、药品、液态废水、砂、食品浆料、水泥、粉末涂料/服装、煤炭、颗粒状固体油和纸浆等物料。

隔膜式液位计

隔膜式液位计可安装在容器外部，方便进行安装、维护、设备更换或灵敏度调节。实际应用中，不建议用于物料极轻、粘稠或颗粒较大的环境。

音叉式液位计

音叉式液位计是一款带有智能电路的双用途液位开关，适用于几乎所有液体以及轻质、易流动的固体。

振杆式液位计

振杆式液位计可用于监测粉末、颗粒或散装物料（直径不超过5-10cm）。物料密度必须大于0.05KG/DM3。

如果物料密度低于此值，物料的内摩擦不足以减弱振杆的振幅。此类振杆式液位开关可广泛应用于煤炭、水泥、石灰石、谷物、糖、粉尘等物料的监测。

特色液位传感器

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KimGuo11

吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。

在其职业生涯中，吴鹏参与了许多国内外工程项目。他最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。