采用频率扫描技术的智能解决方案——适用于所有介质的物位开关

在过程工业、食品工业，以及风力发电站和其他领域有数量巨大的储罐、缓冲罐和储料罐必须进行物位探测。不同介质的物位检测往往需要使用不同原理的物位开关。堡盟CleverLevel LBFS/LFFS开关采用频率扫描技术，是真正意义上的多用途开关。这种方法的原理是：每种材料，无论其粘稠度高低，均具有这类介质特有的介电常数。因此，新型物位开关实际上适用于所有介质，包括液体、颗粒，甚至带静电的介质。此外，该物位开关不像其他技术那样容易受到粘性物质或泡沫的影响，从而可能导致开关误动作。而且，开关还能够区分不同的介质。因此，CleverLevel不仅仅是传统音叉物位开关的替代产品。参数设置可以利用自学习功能实现。如果与Flex Programmer软件配套使用，可同时实现可视化设置，更加便捷。必要时，可将显示信息发送至上一级控制器，并由控制器根据运行阶段进行控制。

图1：容器内的物位控制。

物位探测对于过程工业非常重要。可以监视储罐中物料物位的最大值和最小值，或者用作溢出或者空转保护。基于不同技术，有许多物位开关可供选择。具体应用决定开关的选择，因为迄今为止，还没有任何一种物位开关能够满足所有应用的要求。但情况现在不同了。实践证明，采用频率扫描技术的新型物位开关适用于几乎所有可以想到的介质，是非常实用的全能型产品。

不同的应用对物位开关的要求也有很大差异。因此，有许多具体应用因素需要考虑，例如泡沫的堆积、被测介质的腐蚀性或可燃性、粘性物质、不利的安装条件、进料速度，以及精度要求等。应用广泛的振动音叉开关并不一定具有最佳性能。部分开关的组件非常大，会过多深入被测物料的内部。由于高粘度物料很容易粘到这些音叉上，所以可能会产生测量误差。另外，粗大的颗粒状介质也很容易积聚在音叉之间，从而导致测量误差。由于音叉本身的要求，以及清洁不便、液体及粉末物质等原因，需要提供不同型号的开关。直到不久前，还没有任何一种物位开关能够满足所有应用的要求。



图2：CleverLevel系列物位开关采用频率扫描技术，能够可靠地探测各种不同种类的介质物位。读数不受粘性物质和泡沫的影响。

设置简单的通用型传感器

现在，堡盟CleverLevel物位开关系列填补了此空白。这些开关采用频率扫描技术。传感器对受到传感器尖端下方介质的介电常数影响的振荡回路的共振频率进行分析。这样，传感器探头粘附的粘性物质或者泡沫的影响得以消除。物位开关具有灵敏度高和测量范围大的特点，介电常数范围为1.5至100以上，可对各种粉末材料、颗粒、液体进行物位探测。设置方便。

默认设置可识别大多数介质。自学习功能和FlexProgrammer软件使复杂的配置变得易如反掌，因为用户能够实际“看到”传感器所看到的事物。例如，通过调整开关设置，在高低位监控时屏蔽泡沫的干扰。这也适用于传感器需要忽视粘性物质的情况。液态巧克力储罐就是一个典型例子。甚至在倒空之后，传感器和容器壁上仍然粘有一层巧克力。进行适当的配置之后，CleverLevel仍然能够正常工作，正确区分满罐和空罐的状态。在粉末物质的测量中，必须经常考虑静电粘附问题，这也可以通过适当地设置开关参数来屏蔽静电粘附的影响。

简单直观的图形配置软件提高了用户友好性。例如，用户用鼠标在图形界面上调整阈值时，能够观察到传感器的内部信号。这不仅实现了直观的配置，因而易于学习，而且还大大提高了结果的可靠性，因为用户可以随时以图形方式进行检查。不仅如此，用户还可以采用其他扩展设置方法，在不同介质介电常数相同时，将介质电导率作为判断因素考虑在内。

甚至还能够探测同一过程管道或者过程储罐中的不同介质，以区分最终产品。例如不同类型的鱼酱、啤酒等。为此，可以输出一个测量信号，从而使控制器能够区分介电常数不同的不同介质、泡沫或粘性物质这样，用户能够检测某种介质是否已被另一种介质污染，例如油中混有水份。



图3：借助FlexProgrammer，CleverLevel系列能够轻松完成复杂的灌装物位探测任务。

测量结果评估和维护规划制定

可视化软件信息也可以传输至更高层的控制器。然后由控制器对测量信号进行评估。例如，控制器最终能够确定开关点的位置是否因为用另一种介质冲洗储罐而发生偏移。而且，用户还可以检测储罐中是否有灰尘，并相应制订清洗计划。目前，许多应用领域均需依靠这些信息。风力发电站就是一个典型实例，因为润滑油箱的“定期预防性”维护极其昂贵，成本太高。机车、船舶以及农用机械等也存在这种情况。

物位监控传感器的另一个优势尤其在槽车上特别明显。传感器的响应时间通常为0.1秒，从而实现了高速进料过程以及进料高度的精确保持。但是，如果储罐正在运动，内部物位不断晃动，那么这反倒成为不利之处。在这种情况下，用户可以设置高达10秒的开关延迟，以避免由于储罐运动而发出虚假信号。



图4：凭借FlexProgrammer软件，用户可以根据需要调整开关参数，例如在高低位监控时屏蔽泡沫。

坚固、卫生，获得ATEX防爆证书

然而，新型CleverLevel产品系列的优势远远不止如此。物位开关可以安装在任意位置，甚至是难以达到的位置。用来指示开关状态的LED可以从各个方向清楚看到。传感器没有工作噪声，标准配置达到IP67防护等级要求，适用于-40°C至+200°C的过程温度。另外，运行不受振动的影响。例如，如果物位开关安装在油泵附近以防发生空转，那么耐振的要求非常重要的。在这些场合中，仅15mm的插入深度也是一个重要优势。对流量和压力的影响甚微。此外，凭借无缝安装和圆滑头部，传感器上不会粘附任何东西。

除了工业过程连接之外，针对具有最苛刻的卫生要求的应用，还可提供获得EHEDG证书以及Ex区域所用的ATEX证书。这款全能型物位开关拥有无限的应用空间。食品和饮料工业将从中获益，同时还有医药、化工、石化、过程工程以及供排水等其他工业。其他应用领域还包括风电站、工程机械、粮食机械、清洗设施以及泵站系统等。

想要了解更多信息，请访问：www.baumer.com/cleverlevel



图5：此全能型灌装物位传感器的应用领域极其广泛，例如液态巧克力灌装。

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