VEGA射頻導(dǎo)納物位計是目前物位控制器跨世紀(jì)的前衛(wèi)替代產(chǎn)品，在歐美和日本已被廣泛應(yīng)用，國內(nèi)的用戶也在用它替換舊的產(chǎn)品。它可以檢測所有物料，而不受物料的密度、顆粒大小、化學(xué)成分、沉積粘度和導(dǎo)電特性等參數(shù)變化的影響。廣泛地應(yīng)用于液體、粉體、漿體、固體等多種物料的控制。而物位是水泥工業(yè)生產(chǎn)過程的主要測量參數(shù)，和其他行業(yè)不同。在水泥工業(yè)中主要是固體物料的物位測量，液位測量則很少。固體物料種類繁多，有塊料、顆粒狀、粉料，這些物料的介電常數(shù)、容重、溫度、水分含量也各不相同。接觸式測量是過去測量物位的主要手段，如電容式、重錘式、音叉式、阻旋式等測量方法，由于測量時儀表和物料是接觸的，在使用過程中往往會出現(xiàn)各種問題，如電容的掛料；重錘的斷錘、埋錘；音叉的堵料等，且日常的維護(hù)量很大。射頻導(dǎo)納料位計控制器是利用高頻技術(shù)，射頻導(dǎo)納料位計由電子線路產(chǎn)生一個小功率射頻信號于探頭上，探頭作為敏感元件，將來自物位介電常數(shù)引起的信號變化反饋給電子線路于這些變化包括電容量和電導(dǎo)量的變化，因而電子線路處理的是容抗和阻抗的綜合變化信號，采用相位檢測技術(shù)將這種變化檢測出來，進(jìn)行處理后繼電器的輸出。VEGA是在原電容測量的基礎(chǔ)上改進(jìn)為射頻導(dǎo)納測量技術(shù)，代表了當(dāng)今物位測量的新水平。
一、概述
VEGA射頻導(dǎo)納物位計，是一種從電容式物位控制技術(shù)發(fā)展起來的，防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的物位控制技術(shù)，“射頻導(dǎo)納”中“導(dǎo)納”的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù)，它由阻性成分、容性成分、感性成分綜合而成，而“射頻”即高頻，所以射頻導(dǎo)納技術(shù)可以理解為用高頻測量導(dǎo)納。高頻正弦振蕩器輸出一個穩(wěn)定的測量信號濾，利用電橋原理，以測量安裝在待測容器中的傳感器上的導(dǎo)納，在直接作用模式下，儀表的輸出隨物位的升高而增加。
射頻導(dǎo)納技術(shù)與傳統(tǒng)電容技術(shù)的區(qū)別在于測量參量的多樣性、驅(qū)動三端屏蔽技術(shù)和增加的兩個重要的電路，這些是根據(jù)在實踐中的寶貴經(jīng)驗改進(jìn)而成的。上述技術(shù)不但解決了連接電纜屏蔽和溫漂問題。也解決了垂直安裝的傳感器根部掛料問題。所增加的兩個電路是高精度振蕩器驅(qū)動器和交流鑒相采樣器。
對一個強導(dǎo)電性物料的容器，由于物料是導(dǎo)電的，接地點可以被認(rèn)為在探頭絕緣層的表面，對變送器探頭來說僅表現(xiàn)為一個純電容，隨著容器排料，探桿上產(chǎn)生掛料，而掛料是具有阻抗的。這樣以前的純電容現(xiàn)在變成了由電容和電阻組成的復(fù)阻抗，從而引起兩個問題。
射頻導(dǎo)納技術(shù)由于引入了除電容以外的測量參量，尤其是電阻參量，使得儀表測量信號信噪比上升，大幅度地提高了儀表的分辨力、準(zhǔn)確性和可靠性；測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。
物料本身對探頭相當(dāng)于一個電容，它不消耗變送器的能量，(純電容不耗能)，但掛料對探頭等效電路中含有電阻，則掛料的阻抗會消耗能量，從而將振蕩器電壓拉下來；導(dǎo)致橋路輸出改變，產(chǎn)生測量誤差。我們在振蕩器與電橋之間增加了一個驅(qū)動器，使消耗的能量得到補充，因而會穩(wěn)定加在探頭的振蕩電壓。
二、射頻導(dǎo)納物位計測量原理和主要技術(shù)因素
VEGA射頻導(dǎo)納物位控制技術(shù)是一種從電容式物位控制技術(shù)發(fā)展起來的，防掛料(傳感器粘附之物料稱為掛料)性能更好、工作更可靠、測量更準(zhǔn)確、適用性更廣的物位控制技術(shù)，“射頻導(dǎo)納”中“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，而“射頻”即高頻，所以射頻導(dǎo)納技術(shù)可以理解為用高頻電流測量導(dǎo)納的方法。
點位射頻導(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)和測量參量的多樣性。電路單元中心端測量信號與同軸電纜中心線連接，然后連接到傳感器中心端上。同時同軸電纜屏蔽層懸浮在一個幅度非常小又非常穩(wěn)定的，但與測量信號等電位、同相位、同頻率、但又沒有直接電氣關(guān)系即互相隔離的電平上，其效果相當(dāng)于，測量信號經(jīng)過一個增益為“1”、驅(qū)動能力很強的同相放大器，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立的導(dǎo)線。由于同軸電纜的中心線與外層屏蔽存在上述關(guān)系，所以二者之間沒有電位差，也就沒有電流流過，即沒有電流從中心線漏出來，相當(dāng)于二者之間沒有電容或電容等于零。因此電纜的溫度效應(yīng)，安裝電容等也就不會產(chǎn)生影響。
射頻導(dǎo)納技術(shù)由于引入了除電容以外的測量參量，尤其是電阻參量，使得儀表測量信號信噪比上升，大幅度地提高了儀表的分辨力、準(zhǔn)確性和可靠性；測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。
主要技術(shù)參數(shù)：
1)電源電壓：220CAC±15％50Hz；24VDC±5％；
2)消耗功率：4w；
3)輸出信號：繼電器輸出雙刀雙擲(DP/DT)；SA(阻性)、220VAC；
4)環(huán)境溫度：-40～70℃；
5)靈敏度設(shè)置：0.5～500pF(可調(diào))；
6)延時時間：0～30秒可調(diào)(開或關(guān))；
7)失電保護(hù)模式：低位或高位故障報警，現(xiàn)場可調(diào)。
8)安裝形式：(1)法蘭安裝：按用戶提供的法蘭標(biāo)準(zhǔn)。
三、VEGA射頻導(dǎo)納物位計的選型
在水泥工廠，在水泥廠和粉磨站水泥庫一般有4～8個，在水泥廠還有生料均化庫和粉煤灰?guī)?，這些物料全是粉料，非常難測其料位，應(yīng)選用量程大的換能器，提高聲波的強度。減小粉塵對它的影響。并使用帶泡沫面的換能器?？梢蕴岣咚陌l(fā)射強度和靈敏度，同時利用震動增強自清潔能力。
射頻導(dǎo)納物位計選用二線制供電，可直接接控制系統(tǒng)的模塊，輸出4～20mA的模擬信號，可節(jié)省大量電纜；同時還提供HART數(shù)字信號和各種協(xié)議的現(xiàn)場總線的數(shù)字通信功能，和計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接非常方便，既可在現(xiàn)場調(diào)試。
四、結(jié)論
水泥廠的物位測量是水泥生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)一個重要組成部分。射頻導(dǎo)納物位計的應(yīng)用解除了人們對水泥廠的物位測量的疑慮，現(xiàn)有射頻導(dǎo)納物位計的抗粘附電路設(shè)計，可以消除物料的粘附而產(chǎn)生虛假錯誤信號；可低位或高位故障報警，現(xiàn)場可調(diào)。在品種、標(biāo)準(zhǔn)材料、耐壓、耐高溫；防爆等方面都能滿足水泥廠檢測和控制的要求。
