第一章 概述

1.1簡介

本說明書適用于LTLC系列導納式物位計，產品用于限位控制和報警，適用于絕大多數應用場合，以下簡稱LTLC。產品廣泛應用于工業和民用現場，無論室內和戶外，本產品外殼防護等級(IP67)相對其他形式物位計，對現場安裝條件均無特別要求。

圖1  LTLC物位計外形示意圖

LTLC為通用型點位控制儀表，儀表由一個電子單元、一套防爆外殼和桿式或纜式傳感元件(亦稱傳感器或探頭)組成，傳感器可選多種材質，可整體或分體型安裝。整體安裝指將電子單元和傳感元件配置在同一個防爆外殼上，分體型安裝指電子單元和傳感元件分別配置在兩個獨立的防爆外殼上，中間用廠家特制的電纜連接。

LTLC在設計上嚴格遵循了以下國際和中國標準及法規：

LTLC安全設計上符合IEC61010-1：2001標準。

LTLC電磁兼容設計上符合IEC 61326：1998+Al標準。

LTLC防爆設計上符合：

GB 3836.1-2010  爆炸性環境  第1部分：設備 通用要求

GB 3836.2-2010  爆炸性環境  第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備

LTLC外殼防護設計上符合：GB 4208-2008   外殼防護等級(IP代碼)

1.2原理

導納式物位控制技術是一種從電容式物位控制技術發展起來的，防掛料（傳感器粘附之物料稱為掛料）性能更好、工作更可靠、測量更準確、適用性更廣的物位控制技術。

點位導納技術與電容技術的重要區別是采用了三端技術和測量參量的多樣性。電子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系即互相隔離的電平上，其效果相當于，測量信號經過一個增益為“1”、驅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線。由于同軸電纜的中心線與外層屏蔽存在上述關系，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，相當于二者之間沒有電容或電容等于零。因此電纜的溫度效應，安裝電容等也就不會產生影響。

圖2 傳感器結構

對于傳感器上的粘附物料稱為掛料影響問題，采用一種新的傳感器結構，五層同心結構，見圖2傳感器結構：最里層是中心探桿，中間是屏蔽層，最外面是接地的安裝螺紋，用絕緣層將其分別隔離起來。與同軸電纜的情況是一樣的，中心探桿與屏蔽層之間沒有電勢差，即使傳感器上掛料阻抗較小，也不會有電流流過，電子儀器測量的僅僅是從傳感器中心到對面罐壁（地）的電流，因為屏蔽層能阻礙電流沿傳感器返回流向容器壁，因而對地電流只能經傳感器末端通過被測物料到對面容器壁。雖然屏蔽層與容器壁之間存在電勢差，兩者之間有電流流過，但該電流不被測量，不影響測量結果。這樣就將測量端保護起來，不受掛料的影響。只有容器中的物料確實上升接觸到中心探桿時，通過被測物料，中心探桿與地之間才能形成被測電流，儀器檢測到該電流，產生有效輸出信號。

導納技術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用領域。

第二章 性能指標

2.1系統性能指標

輸出：DPDT繼電器(雙刀雙擲)和報警燈輸出

觸點容量：250VAC：1A有感，3A無感

供電：通用電源85~265VAC, 50/60Hz或21~35VDC

功率：2W

分辨率：0.2pF或更小

設定點精度：<1mm 或0.5pF(導電物料);  <20mm 或0.5pF (絕緣物料)

負載電阻：中心端到屏蔽端之間500Ω，屏蔽端到地之間50Ω

報警方式：可現場設置為HL(高位報警及其故障保險方式)或LL(低位報警及其故障保險方式)

報警燈輸出：紅燈-物位報警；綠燈-物位正常

環境溫度：-40～+65℃

(介質溫度對環境溫度的影響不能超過儀表對環境溫度的要求)

儲存溫度：-40~ +85℃

報警響應時間：<0.5秒

報警恢復延時：2~25秒連續可調

靜電火花防護(對傳感器)：抗浪涌沖擊1KV, 抗靜電4KV/8KV

射頻防護(內置濾波器)：整機通過空間10V/m電磁場和 3V/m電磁場注入電流實驗

探頭長度：0.25m和0.5m(標準) 

0.1m~20m(可選)

電纜長度：5m(標準)，0.1~50m（可選）

電氣接口：雙M20×1.5 

過程連接：NPT螺紋安裝(標準, 可選BSPT)，法蘭安裝(可選)

外殼材料：壓鑄鋁環氧噴涂

外殼防護：符合IP67防護標準 

防爆區域等級：Ex d IIBT4

2.2探頭性能指標

第三章 型號

第四章 安裝

4.1拆箱

小心打開包裝箱并除去包裝箱內的填充物，仔細核對裝箱單上的所有項目，包括儀表型號安裝附件、說明書等，若發現有錯誤、缺貨或破損的現象，請立即與我公司或當地代理聯系。包裝箱不回收。

4.2安裝要求

l 產品的安裝、使用和維護應同時遵守產品安裝調試使用說明書、GB50257《電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》、GB3836.15《爆炸性氣體環境用電氣設備 第15部分：危險場所電氣安裝(煤礦除外)》及GB3836.13《爆炸性氣體環境用電氣設備 第13部分：爆炸性氣體環境用電氣設備的檢修》的有關規定。

l 儀表安裝時應盡可能遠離振動源、高溫環境、腐蝕性空氣及任何可能造成機械損壞的場合。如果不能滿足要求，請將儀表換成分體型。環境溫度應在-40～70℃ 之間。

l 儀表安裝區域要求有避雷裝置，以防雷擊。

l 儀表外殼設有接地端子，用戶在安裝使用時應可靠接地。用于非金屬罐時, 現場應提供標準地, 不可接至動力地上。

l 電氣接口需配用符合GB4208標準要求的防護等級為IP65的電纜密封接頭, 保證可靠密封,以免進水或其它腐蝕性氣體造成儀表電子單元損壞。

l 禁止拆卸傳感器或擰松密封螺母,避免造成探頭泄露。

l 傳感器安裝應避開料流或進/出料口, 如無其它安裝位置, 需加裝防護罩或隔板。

l 安裝螺紋或法蘭應與容器連接牢固, 可靠密封, 電器接觸良好。除連接處外, 傳感器其它部分不應與容器接觸, 以保證良好絕緣。

l 傳感器安裝時, 應略向下傾斜, 傾斜角度以10°~30°為宜。 

l 硬桿傳感器頂部安裝時要考慮安裝空間, 距罐壁至少100mm。纜式傳感器安裝后要拉直,距罐壁至少300mm, 避免對地短路。

l 待測容器內部有攪拌、氣流、料流波動較大的場合, 除應避免傳感器的直接機械損傷外，還應考慮傳感器材料的長時間疲勞等間接機械損傷, 因此推薦加裝傳感器的中間支撐和底部地錨固定等保護措施。請注意, 支撐與地錨應與傳感器絕緣, 絕緣材料應選用絕緣強度高、硬度不高、有潤滑功能不磨損傳感器的材料（如PTFE）。若非如此, 請考慮定期更換傳感器, 以免傳感器損壞, 造成連鎖損失。

l 大量程固體顆粒料測量時, 傳感器端部重錘應盡量高于料倉的錐角部分。 如需進入錐形部分，則進入部分最多不能大于料倉直徑的20%。

l 傳感器非作用段部分至少進入罐內50mm。纜式傳感器水平安裝時進入罐內的硬桿部分不得小于200mm,垂直安裝時進入罐內的硬桿部分不得小于100mm。

l 按隔爆標準安裝的儀表,電氣接口必須配用通過GB3836.1和GB3836.2防爆標準認證的隔爆型填料函或防爆鋼管密封接頭。

l 24VDC電源紋波不得大于100mV。

l 儀表連接電纜應符合IEC60245/60227標準要求。推薦使用鎧裝屏蔽3芯電纜，電纜外徑不大于12mm，線纜導體材質為銅，導體截面積在0.13-2.1mm2(AWG14-26) ，線纜絕緣強度1500V, 不可長距離無屏蔽與交流電源電纜并行。

l 現場使用和維護時必須遵守“嚴禁帶電開蓋”的原則, 推薦斷電10分鐘后再操作。

4.3外形圖

標準螺紋型                    標準法蘭型                          標準軟纜型

圖3 產品外型圖

4.4安裝

LTLC探頭可采用法蘭或螺紋聯接，根據用戶要求，我公司可提供配套安裝法蘭及接管或螺紋安裝接頭（見圖4）。儀表安裝方式可采用垂直安裝、水平安裝（圖5a）或傾斜安裝（圖5b）。如需要,也可按特定角度安裝。安裝注意事項：

1)探頭應安裝在遠離進料口處；

2)探頭端部應與容器至少距離100mm 以上；

3)若安裝在非金屬容器內，應有良好的接地；如安裝在鋼筋混凝土料倉內，應與其中的鋼筋連接； 

4)測塊狀物位時，要求物料密度大于240Kg/m3；

5)被測物體溫度超過100℃時,建議選用分體式結構安裝；

6)在水平安裝時，接線口向下。

圖4 安裝連接件

儀表安裝的正確位置由安裝口的位置或容器開口的位置決定。當安裝于螺紋口或法蘭接管中時，注意接管長度不要超過探頭的第一層絕緣層。在安裝于60o錐形料斗并與側壁成30o角度，安裝法蘭的接管長度為180mm。在安裝時，要保證傳感元件的絕緣層不被割破或劃破。

圖5a 垂直及水平安裝圖

圖5b 傾斜安裝圖

4.5傳感器接線

整體型系統傳感器與電子單元的接線已由廠家接好。如需重新接線，請參見圖6整體接線圖。整體線所有的圓口接線端均接至傳感器接線端；開口端接至電子單元接線端。請確保整體線的屏蔽端（紅色）接電子單元的屏蔽端（標記DSH），中心端(藍色)接電子單元的中心端（標記CW），因采用金屬底座，電子單元地線可不接。傳感器端整體線的中心端（藍色）接傳感器中心探桿，屏蔽端（紅色）接傳感器屏蔽層。

分體線接線法見圖7分體接線圖。端子接法與整體線一樣。

                               DSH                           CW

                                          （紅色）                       （藍色）

圖6整體接線圖

圖7分體接線圖

4.6繼電器接線

繼電器具有雙刀雙擲（DPDT）輸出，繼電器僅作為一個開關，不能直接帶動較大功率設備。所有控制信號均由電子單元正面右上部的端子排輸出。

高位報警方式通常用于高位報警，正常時傳感器不接觸物料，即物位低于傳感器位置。

低位報警方式通常用于低位報警，正常時傳感器接觸物料，即物位高于傳感器位置。

關于故障保險，當儀表出現意外故障（例如：掉電、屏蔽端對地短路）時，設定在高位故障報警時變送器發出高位報警信號。設定在低位故障報警時變送器發出低位報警信號。這就意味著儀表在斷電時處于報警狀態。

儀表標簽所示繼電器觸點位置為儀表輸出正常狀態時（綠燈）的繼電器觸點位置。

注：并不存在絕對的故障保險，本產品故障保險設計只含蓋大部分重要參數。

圖8電源及繼電器觸點圖            圖9正常工作時繼電器觸點位置示意圖

4.7電源接線

所有電源接線均接至電子單元正面左側的端子板上。如圖8電源及繼電器觸點圖。

電源線接線方法：

1、 擰開殼體上蓋，將電源線穿過隔爆型填料函或防爆鋼管密封接頭從左側進線口伸入殼體。

2、 將引線接于單元上部的相應的接線端子中，并確認無誤。

3、 調節電源線長度至適當尺寸，將隔爆型填料函或防爆鋼管密封接頭擰緊。

    將殼體上蓋擰緊。

第五章 調試

本系列產品在現場安裝后，在進行校準前需仔細檢查儀表接線和接地線是否安裝正確，然后再接通電源。

    1、電源線和信號線必須按圖接線。

2、為保證整體儀表的接地良好，建議采用獨立的接地線；

3、儀表供電必須選用儀表銘牌上所示的電源電壓，錯誤的供電電源將損壞儀表。

5.1調試方法

當進行調試時，請注意這些總的規則：

1、將2個靈敏度調節電位器（粗、細）順時針旋轉時增加靈敏度，逆時針旋轉減少靈敏度。

2、當兩個靈敏度控制器調整好以后，紅燈亮，表示探頭上有物料存在。綠燈亮，表示無物料存在。

3、為保證儀表穩定工作應有15分鐘通電預熱。

圖10   調試面板圖

5.2儀表調試

儀表調試（調試必須在空倉情況下進行）

    1、調節右邊“靈敏度細調電位器“到中間位置；

2、緩慢調節左邊“靈敏度粗調電位器“直到狀態指示燈剛剛由綠色變成紅色；

3、順時針調節“靈敏度細調電位器“找到一個狀態指示燈剛剛變綠色的點，記下”空“的位置；

4、進物料并接觸到儀表測量極，順時針調節“靈敏度細調電位器“使指示燈剛變為綠色的點并記下它的位置。注意兩個記號的不同

5、調節“靈敏度細調電位器“到兩個記號的中間位置。

這就是一個完整的調試過程。

特別指出“如果現場設備已經運行或者無法觀察灰位的情況下，可以按照設備內部是否有物料的實際情況，可分有料（物料已接觸到儀表電極）和無料（物料未接觸到儀表電極）兩種經驗調試方法：

   ⑴、無料的（靈敏度）調試方法

 ①、對于一個有物料的容器，但物料沒有接觸到儀表電極（可以拆下儀表觀察）；

 ②、調節儀表電路板右邊的“靈敏度細調電位器”到中間位置；

 ③、緩慢調節左邊的“靈敏度粗調電位器”到狀態指示燈剛剛由綠色變成紅色；

④、順時針調節“靈敏度細調電位器”找到一個指示燈剛剛變綠色的點，并按使用場合繼續順時針轉過如下角度：

   ⑵、有料的（靈敏度）調試方法

    ①、對于一個有物料的容器，如果物料已經碰到電極（可以拆下儀表觀察）；

 ②、則調節右邊的“靈敏度細調電位器”到中間位置；

 ③、慢慢調節左邊的“靈敏度粗調電位器”到狀態指示燈剛剛變成綠色；

 ④、逆時針調節“靈敏度細調電位器”找到一個指示燈剛剛變紅色的點，并按使用場合繼續逆時針轉過如下角度：

5.3延時方式設置

LTLC具有0～30秒時間延遲功能（延時開/延時關模式）。這種模式典型的用處是消除因物料的上下頻繁波動而引起繼電器的“抖動”。

儀表出廠時間延時設置為零（時間延時電位器逆時針旋到底）。

當用延時來消除繼電器抖動時，僅要求旋轉最小的角度。延時將導致在工藝物位控制點的上面或下面擺動，但平均物位仍等于控制點。超過量和不到量與延時比例有關。

5.4故障報警/（失電保護）模式選擇

故障報警選擇可在電路板上的“故障報警開關”來選擇，開關向下撥動到“LL”位置為“低位故障報警”，開關向上撥動到“HL”位置為“高位故障報警”。

供電電源的故障，這將使儀表失電而引起繼電器的釋放。此狀態被稱為“故障報警”狀態。這就意味著如果供電電源消失，儀表也會發出報警。

高位故障報警：高料位儀表應將失電保護開關打到“HL”的位置。儀表輸出接“常閉”觸點（此時在不報警的狀態下繼電器輸出“開路”信號，報警時繼電器輸出“短路”信號）。當儀表失電時繼電器輸出“短路”信號顯示有高料位存在。

低位故障報警：低料位儀表應將失電保護開關打到“LL”的位置。儀表輸出接“常開”觸點（此時在不報警的狀態下繼電器輸出“開路”信號，報警時繼電器輸出“短路”信號）。當儀表失電時繼電器輸出“開路”信號顯示無低料位存在。

失電保護繼電器狀態圖請見圖9。

第六章故障排除

6.1電源故障

如果儀表出現故障時，請立即檢查電源是否符合要求，電源接線是否符合規范。只有當電源正確后，才能進行以下故障排除過程，當儀表指示燈出現如下情況時請對照檢修：

6.2探頭故障

首先請檢查探頭的安裝是否滿足安裝的技術要求，只有探頭正確安裝后，才能進行以下故障排除過程。其次請確定物料是否已經處在所描述故障的位置上，否則以下現象屬正?，F象。當料位位置已確定而儀表出現以下情況時請對照檢修：

6.3應用提示

1. 極桿端料堆積——應避免將本儀表安裝于導電物料不斷積累在探頭上的場所中，盡管帶保護套的探頭能避免探頭上的冷凝物料形成的粘附層的影響，但連續不斷的積累會超過保護套的抗粘附能力（如將探頭裝在卸料口）；

2. 高腐蝕物料——探頭是316不銹鋼和Ryton塑料組成，如果用戶已知物料會腐蝕探頭和安裝接頭，選型前請與本公司聯系；

3. 當用本儀表測量非常輕的物料（密度小于480kg/m3，且濕度小于3％）時，需用高靈敏度套管；

4. 在強烈振動場合，不能用整體型產品，應選用分離型產品；

5. 在檢測液體時，物料的攪拌可能會因為周期性的接觸而導致誤動作。解決的辦法是增加延時時間或把探頭安裝在短的連接器中；

6. 在具有強烈充氣送料的場合，請與本公司聯系。