UTD-3010系列智能浮筒式液位計
產品簡介
UTD-3010系列產品(上海自動化儀表五廠)是由本公司與美國費希爾控制設備公司合作生產的智能型電動浮筒液位（界面）變送器。
UTD-3010系列由一臺3010智能型液位變送器與一臺00系列浮筒液位傳感器組成，3010型變送器是從費希爾公司原裝進口，技術，性能可靠，具有HART通訊技術，帶LCD液晶現場指示。浮筒傳感器由本公司制造，工藝穩定，技術成熟。產品現場平均無故障時間長達8萬小時以上，可測量液位，界面或者液體比重，廣泛應用于煉油、化工、冶金、發電、制藥等行業，能耐高溫、高壓、耐腐蝕。適用于各種易燃易爆場合。輸出4~20mADC標準信號遠距離傳送集散控制DCS系統聯網使用，實現工藝流程的自動檢測與自動控制。
工作原理
產品構成
00系列浮筒式液位傳感器浮筒室組件、浮筒、杠桿、扭力管組件支撐式組件組成。當被測液體的液位，密度或界面高低有所變化時，浮筒的浮力相應改變，同時杠桿支撐點上下做圓周運動，使扭力管也隨之旋轉，芯軸也作相應的角度變化，旋轉角度大約在4度 。
3010智能型液位變送器由LCD顯示器，處理器模塊，傳感器線路板及端子板組成。處理器模塊包含微處理器，模數（D/A）轉換器，回路接口，信號調節，數模（A/D）輸出，供電及其主線路板的接口。傳感器線路板包括霍爾傳感器，監視霍爾傳感器溫度的敏感原件及儲存與霍爾傳感器相關系數的EPROM。端子板包含電磁干擾過濾器，回路接線端子及用于測量過程溫度的可選項RTD的接線。當00系列浮筒液位傳感器扭管心軸旋轉產生角度變化時，帶動磁鋼的旋轉，使霍爾傳感器檢測到磁場的變化并輸出微小的電壓變化到處理器模塊，后輸出電流信號。電流輸出范圍在3.8Ma~20.5Ma.然而一旦發生一個報警，該輸出就會改變到3.7~22.5mA這取決與報警跳線的位置。
溫度補償是為了修正因溫度變化引起的測量介質比重變化而影響測量的精度。在 RTD接線端上連接一個PT100的電阻。用手操器設置溫度-介質比重表，可以達到溫度補償作用。
數字式液位控制器還提供反極性保護，瞬間浪涌電壓保護及電磁干擾(EMI)保護
操作原理圖
測量原理
0%處浮力：FO = FG
在量程處浮力：F100 = FG — V * R * g
a：為扭力管的轉角=液位在量程的角度—液位在量程0%處的角度
FG：浮筒的重量
V：浮筒體積
L：全量程
L：液位的高度
P：液體比重
g：重力加速度
F：浮力= FG — V ′ R ′ g
浮筒是圓柱形沉筒（當液體達到滿量程時完全浸在液體中的），浮筒懸掛在杠桿上，杠桿另一端架在一個支點上，并與扭力管連接，當掛浮筒一端的杠桿上下移動時，架在嗎支點上一端的杠桿繞支點旋轉，帶動扭力管旋轉，扭力管就輸出一個轉角a給表示，這個轉角帶動表頭中的霍爾磁鋼感應器的磁鋼運動，磁鋼運動對國定的霍爾元件就感應到磁場強度的變化，霍爾的輸出電壓相應作出變化，霍爾的輸出電壓通過轉換電路輸4~20mA的直流電流，作為遠傳信號供控制檢查調節
當被測液體上下變化時，浸在液體中浮筒的體積大小發生變化，浮筒受到浮力的大小也發生變化時，浮力大小等于r2 ′ p ′ L ′ p ′ g ( r為浮筒半徑，L為浮筒浸在液體中的深度，p為被側液體的比重，g為重力加數度)，懸掛浮筒的杠桿受到的力為浮筒的自重減去浮筒受到的浮力的差。由于浮筒自重不變，浮力隨液體上下而變化，杠桿的受力隨變化，當浮筒在被測液體的零位時，浮力為零，此時杠桿受力大，扭力管扭轉的角度也大，一旦杠桿受力減小，扭力管扭轉的角度液隨之減小，當液體從量程的0%變化，扭力管就會旋轉一定的角度，轉角輸出到表頭，轉換成標準電流輸出，這便是浮筒的測量原理。
技術參數
表頭精度（比重=1）：±0.25%FS
滯 后：±0.2%FS
精 確 度：±0.75%FS
滯 后：0.4%FS
輸 出：4~20mA（正反作用）
允許負載：250Ω~520Ω
電 源：供電電壓24VDC
允許電壓波動 ±25%
過程溫度：-40℃~+350℃
環境溫度：-40℃~+70℃
環境濕度：10~95%
量 程：300~3000mm（特殊可定做）
介質比重：0.1~1.5g/cm3
界面測量小比重差：0.1g/cm3
工作壓力：高可達32MPa
電氣接口：1/2英寸NPT或M20×1.5
本安型等級：Exia II CT6
隔爆型等級：Exd II CT6
粉塵防爆型等級：DIP DT T113
電氣罩殼：IP66（NAME 4X）
本安型可配用：MTL787S Z787、LB987S、KN9710等齊納安全柵
使用選型
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1
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1
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UTD-3010
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2
傳感器形式
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A系列傳感器（表頭為左式要表面AL）表頭朝向可變
B系列傳感器（表頭為左式要標明BL）
C系列傳感器（表頭為夾持式）
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3
安裝形式
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0外浮筒頂底
1外浮筒側側
2外浮筒頂側
3外浮筒底側
5內浮筒頂置（除C系列）
6內浮筒側置（除C系列）
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4
測量形式
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1液位
2界面
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5
溫度范圍
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0普通 150℃
3低溫-196~150℃
5高溫150~400℃
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6
壓力等級
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4.0 PN4.0
6.3 PN6.3
1 6 PN16
3 2 PN32
X 其他壓力等級
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7
測量范圍
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300-3000mm或英制單位
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8
浮筒及連接法蘭材質
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C 不銹鋼1Cr18Ni9Ti
G 碳鋼
X 其他材質需注明
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9
排放形式
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F 法蘭
S 絲口閉蓋
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10
防爆標志
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A ExiaⅡCT4~6
B ExdⅡCT4~6
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蒸汽夾套
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0 桶內無夾套
Z1 蒸汽半夾套G1/2”外螺紋安裝
PN1.6DN15法蘭安裝型號為Z1F
Z2 蒸汽全夾套G1/2”外螺紋安裝
PN1.6DN15法蘭安裝型號為Z2F
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12
套管
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0 套管無夾套
T 套管夾套
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13
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0 支承室無夾套
H 支承室夾套
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