第一章 概述

1.1简介

本说明书适用于LTLC系列导纳式物位计，产品用于限位控制和报警，适用于绝大多数应用场合，以下简称LTLC。产品广泛应用于工业和民用现场，无论室内和户外，本产品外壳防护等级(IP67)相对其他形式物位计，对现场安装条件均无特别要求。

图1  LTLC物位计外形示意图

LTLC为通用型点位控制仪表，仪表由一个电子单元、一套防爆外壳和杆式或缆式传感元件(亦称传感器或探头)组成，传感器可选多种材质，可整体或分体型安装。整体安装指将电子单元和传感元件配置在同一个防爆外壳上，分体型安装指电子单元和传感元件分别配置在两个独立的防爆外壳上，中间用厂家特制的电缆连接。

LTLC在设计上严格遵循了以下国际和中国标准及法规：

LTLC安全设计上符合IEC61010-1：2001标准。

LTLC电磁兼容设计上符合IEC 61326：1998+Al标准。

LTLC防爆设计上符合：

GB 3836.1-2010  爆炸性环境  第1部分：设备 通用要求

GB 3836.2-2010  爆炸性环境  第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

LTLC外壳防护设计上符合：GB 4208-2008   外壳防护等级(IP代码)

1.2原理

导纳式物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料（传感器粘附之物料称为挂料）性能更好、工作更可靠、测量更准确、适用性更广的物位控制技术。

点位导纳技术与电容技术的重要区别是采用了三端技术和测量参量的多样性。电子单元中心端测量信号与同轴电缆中心线连接，然后连接到传感器中心端上。同时同轴电缆屏蔽层悬浮在一个幅度非常小又非常稳定的，但与测量信号等电位、同相位、同频率、但又没有直接电气关系即互相隔离的电平上，其效果相当于，测量信号经过一个增益为“1”、驱动能力很强的同相放大器，输出与同轴电缆屏蔽层相连，然后再连到传感器的屏蔽层上。地线是电缆中另一条独立的导线。由于同轴电缆的中心线与外层屏蔽存在上述关系，所以二者之间没有电位差，也就没有电流流过，即没有电流从中心线漏出来，相当于二者之间没有电容或电容等于零。因此电缆的温度效应，安装电容等也就不会产生影响。

图2 传感器结构

对于传感器上的粘附物料称为挂料影响问题，采用一种新的传感器结构，五层同心结构，见图2传感器结构：最里层是中心探杆，中间是屏蔽层，最外面是接地的安装螺纹，用绝缘层将其分别隔离起来。与同轴电缆的情况是一样的，中心探杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感器上挂料阻抗较小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从传感器中心到对面罐壁（地）的电流，因为屏蔽层能阻碍电流沿传感器返回流向容器壁，因而对地电流只能经传感器末端通过被测物料到对面容器壁。虽然屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间有电流流过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量端保护起来，不受挂料的影响。只有容器中的物料确实上升接触到中心探杆时，通过被测物料，中心探杆与地之间才能形成被测电流，仪器检测到该电流，产生有效输出信号。

导纳技术由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得仪表测量信号信噪比上升，大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性；测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。

第二章 性能指标

2.1系统性能指标

输出：DPDT继电器(双刀双掷)和报警灯输出

触点容量：250VAC：1A有感，3A无感

供电：通用电源85~265VAC, 50/60Hz或21~35VDC

功率：2W

分辨率：0.2pF或更小

设定点精度：<1mm 或0.5pF(导电物料);  <20mm 或0.5pF (绝缘物料)

负载电阻：中心端到屏蔽端之间500Ω，屏蔽端到地之间50Ω

报警方式：可现场设置为HL(高位报警及其故障保险方式)或LL(低位报警及其故障保险方式)

报警灯输出：红灯-物位报警；绿灯-物位正常

环境温度：-40～+65℃

(介质温度对环境温度的影响不能超过仪表对环境温度的要求)

储存温度：-40~ +85℃

报警响应时间：<0.5秒

报警恢复延时：2~25秒连续可调

静电火花防护(对传感器)：抗浪涌冲击1KV, 抗静电4KV/8KV

射频防护(内置滤波器)：整机通过空间10V/m电磁场和 3V/m电磁场注入电流实验

探头长度：0.25m和0.5m(标准) 

0.1m~20m(可选)

电缆长度：5m(标准)，0.1~50m（可选）

电气接口：双M20×1.5 

过程连接：NPT螺纹安装(标准, 可选BSPT)，法兰安装(可选)

外壳材料：压铸铝环氧喷涂

外壳防护：符合IP67防护标准 

防爆区域等级：Ex d IIBT4

2.2探头性能指标

第三章 型号

第四章 安装

4.1拆箱

小心打开包装箱并除去包装箱内的填充物，仔细核对装箱单上的所有项目，包括仪表型号安装附件、说明书等，若发现有错误、缺货或破损的现象，请立即与我公司或当地代理联系。包装箱不回收。

4.2安装要求

l 产品的安装、使用和维护应同时遵守产品安装调试使用说明书、GB50257《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》、GB3836.15《爆炸性气体环境用电气设备 第15部分：危险场所电气安装(煤矿除外)》及GB3836.13《爆炸性气体环境用电气设备 第13部分：爆炸性气体环境用电气设备的检修》的有关规定。

l 仪表安装时应尽可能远离振动源、高温环境、腐蚀性空气及任何可能造成机械损坏的场合。如果不能满足要求，请将仪表换成分体型。环境温度应在-40～70℃ 之间。

l 仪表安装区域要求有避雷装置，以防雷击。

l 仪表外壳设有接地端子，用户在安装使用时应可靠接地。用于非金属罐时, 现场应提供标准地, 不可接至动力地上。

l 电气接口需配用符合GB4208标准要求的防护等级为IP65的电缆密封接头, 保证可靠密封,以免进水或其它腐蚀性气体造成仪表电子单元损坏。

l 禁止拆卸传感器或拧松密封螺母,避免造成探头泄露。

l 传感器安装应避开料流或进/出料口, 如无其它安装位置, 需加装防护罩或隔板。

l 安装螺纹或法兰应与容器连接牢固, 可靠密封, 电器接触良好。除连接处外, 传感器其它部分不应与容器接触, 以保证良好绝缘。

l 传感器安装时, 应略向下倾斜, 倾斜角度以10°~30°为宜。 

l 硬杆传感器顶部安装时要考虑安装空间, 距罐壁至少100mm。缆式传感器安装后要拉直,距罐壁至少300mm, 避免对地短路。

l 待测容器内部有搅拌、气流、料流波动较大的场合, 除应避免传感器的直接机械损伤外，还应考虑传感器材料的长时间疲劳等间接机械损伤, 因此推荐加装传感器的中间支撑和底部地锚固定等保护措施。请注意, 支撑与地锚应与传感器绝缘, 绝缘材料应选用绝缘强度高、硬度不高、有润滑功能不磨损传感器的材料（如PTFE）。若非如此, 请考虑定期更换传感器, 以免传感器损坏, 造成连锁损失。

l 大量程固体颗粒料测量时, 传感器端部重锤应尽量高于料仓的锥角部分。 如需进入锥形部分，则进入部分最多不能大于料仓直径的20%。

l 传感器非作用段部分至少进入罐内50mm。缆式传感器水平安装时进入罐内的硬杆部分不得小于200mm,垂直安装时进入罐内的硬杆部分不得小于100mm。

l 按隔爆标准安装的仪表,电气接口必须配用通过GB3836.1和GB3836.2防爆标准认证的隔爆型填料函或防爆钢管密封接头。

l 24VDC电源纹波不得大于100mV。

l 仪表连接电缆应符合IEC60245/60227标准要求。推荐使用铠装屏蔽3芯电缆，电缆外径不大于12mm，线缆导体材质为铜，导体截面积在0.13-2.1mm2(AWG14-26) ，线缆绝缘强度1500V, 不可长距离无屏蔽与交流电源电缆并行。

l 现场使用和维护时必须遵守“严禁带电开盖”的原则, 推荐断电10分钟后再操作。

4.3外形图

标准螺纹型                    标准法兰型                          标准软缆型

图3 产品外型图

4.4安装

LTLC探头可采用法兰或螺纹联接，根据用户要求，我公司可提供配套安装法兰及接管或螺纹安装接头（见图4）。仪表安装方式可采用垂直安装、水平安装（图5a）或倾斜安装（图5b）。如需要,也可按特定角度安装。安装注意事项：

1)探头应安装在远离进料口处；

2)探头端部应与容器至少距离100mm 以上；

3)若安装在非金属容器内，应有良好的接地；如安装在钢筋混凝土料仓内，应与其中的钢筋连接； 

4)测块状物位时，要求物料密度大于240Kg/m3；

5)被测物体温度超过100℃时,建议选用分体式结构安装；

6)在水平安装时，接线口向下。

图4 安装连接件

仪表安装的正确位置由安装口的位置或容器开口的位置决定。当安装于螺纹口或法兰接管中时，注意接管长度不要超过探头的第一层绝缘层。在安装于60o锥形料斗并与侧壁成30o角度，安装法兰的接管长度为180mm。在安装时，要保证传感元件的绝缘层不被割破或划破。

图5a 垂直及水平安装图

图5b 倾斜安装图

4.5传感器接线

整体型系统传感器与电子单元的接线已由厂家接好。如需重新接线，请参见图6整体接线图。整体线所有的圆口接线端均接至传感器接线端；开口端接至电子单元接线端。请确保整体线的屏蔽端（红色）接电子单元的屏蔽端（标记DSH），中心端(蓝色)接电子单元的中心端（标记CW），因采用金属底座，电子单元地线可不接。传感器端整体线的中心端（蓝色）接传感器中心探杆，屏蔽端（红色）接传感器屏蔽层。

分体线接线法见图7分体接线图。端子接法与整体线一样。

                               DSH                           CW

                                          （红色）                       （蓝色）

图6整体接线图

图7分体接线图

4.6继电器接线

继电器具有双刀双掷（DPDT）输出，继电器仅作为一个开关，不能直接带动较大功率设备。所有控制信号均由电子单元正面右上部的端子排输出。

高位报警方式通常用于高位报警，正常时传感器不接触物料，即物位低于传感器位置。

低位报警方式通常用于低位报警，正常时传感器接触物料，即物位高于传感器位置。

关于故障保险，当仪表出现意外故障（例如：掉电、屏蔽端对地短路）时，设定在高位故障报警时变送器发出高位报警信号。设定在低位故障报警时变送器发出低位报警信号。这就意味着仪表在断电时处于报警状态。

仪表标签所示继电器触点位置为仪表输出正常状态时（绿灯）的继电器触点位置。

注：并不存在绝对的故障保险，本产品故障保险设计只含盖大部分重要参数。

图8电源及继电器触点图            图9正常工作时继电器触点位置示意图

4.7电源接线

所有电源接线均接至电子单元正面左侧的端子板上。如图8电源及继电器触点图。

电源线接线方法：

1、 拧开壳体上盖，将电源线穿过隔爆型填料函或防爆钢管密封接头从左侧进线口伸入壳体。

2、 将引线接于单元上部的相应的接线端子中，并确认无误。

3、 调节电源线长度至适当尺寸，将隔爆型填料函或防爆钢管密封接头拧紧。

    将壳体上盖拧紧。

第五章 调试

本系列产品在现场安装后，在进行校准前需仔细检查仪表接线和接地线是否安装正确，然后再接通电源。

    1、电源线和信号线必须按图接线。

2、为保证整体仪表的接地良好，建议采用独立的接地线；

3、仪表供电必须选用仪表铭牌上所示的电源电压，错误的供电电源将损坏仪表。

5.1调试方法

当进行调试时，请注意这些总的规则：

1、将2个灵敏度调节电位器（粗、细）顺时针旋转时增加灵敏度，逆时针旋转减少灵敏度。

2、当两个灵敏度控制器调整好以后，红灯亮，表示探头上有物料存在。绿灯亮，表示无物料存在。

3、为保证仪表稳定工作应有15分钟通电预热。

图10   调试面板图

5.2仪表调试

仪表调试（调试必须在空仓情况下进行）

    1、调节右边“灵敏度细调电位器“到中间位置；

2、缓慢调节左边“灵敏度粗调电位器“直到状态指示灯刚刚由绿色变成红色；

3、顺时针调节“灵敏度细调电位器“找到一个状态指示灯刚刚变绿色的点，记下”空“的位置；

4、进物料并接触到仪表测量极，顺时针调节“灵敏度细调电位器“使指示灯刚变为绿色的点并记下它的位置。注意两个记号的不同

5、调节“灵敏度细调电位器“到两个记号的中间位置。

这就是一个完整的调试过程。

特别指出“如果现场设备已经运行或者无法观察灰位的情况下，可以按照设备内部是否有物料的实际情况，可分有料（物料已接触到仪表电极）和无料（物料未接触到仪表电极）两种经验调试方法：

   ⑴、无料的（灵敏度）调试方法

 ①、对于一个有物料的容器，但物料没有接触到仪表电极（可以拆下仪表观察）；

 ②、调节仪表电路板右边的“灵敏度细调电位器”到中间位置；

 ③、缓慢调节左边的“灵敏度粗调电位器”到状态指示灯刚刚由绿色变成红色；

④、顺时针调节“灵敏度细调电位器”找到一个指示灯刚刚变绿色的点，并按使用场合继续顺时针转过如下角度：

   ⑵、有料的（灵敏度）调试方法

    ①、对于一个有物料的容器，如果物料已经碰到电极（可以拆下仪表观察）；

 ②、则调节右边的“灵敏度细调电位器”到中间位置；

 ③、慢慢调节左边的“灵敏度粗调电位器”到状态指示灯刚刚变成绿色；

 ④、逆时针调节“灵敏度细调电位器”找到一个指示灯刚刚变红色的点，并按使用场合继续逆时针转过如下角度：

5.3延时方式设置

LTLC具有0～30秒时间延迟功能（延时开/延时关模式）。这种模式典型的用处是消除因物料的上下频繁波动而引起继电器的“抖动”。

仪表出厂时间延时设置为零（时间延时电位器逆时针旋到底）。

当用延时来消除继电器抖动时，仅要求旋转最小的角度。延时将导致在工艺物位控制点的上面或下面摆动，但平均物位仍等于控制点。超过量和不到量与延时比例有关。

5.4故障报警/（失电保护）模式选择

故障报警选择可在电路板上的“故障报警开关”来选择，开关向下拨动到“LL”位置为“低位故障报警”，开关向上拨动到“HL”位置为“高位故障报警”。

供电电源的故障，这将使仪表失电而引起继电器的释放。此状态被称为“故障报警”状态。这就意味着如果供电电源消失，仪表也会发出报警。

高位故障报警：高料位仪表应将失电保护开关打到“HL”的位置。仪表输出接“常闭”触点（此时在不报警的状态下继电器输出“开路”信号，报警时继电器输出“短路”信号）。当仪表失电时继电器输出“短路”信号显示有高料位存在。

低位故障报警：低料位仪表应将失电保护开关打到“LL”的位置。仪表输出接“常开”触点（此时在不报警的状态下继电器输出“开路”信号，报警时继电器输出“短路”信号）。当仪表失电时继电器输出“开路”信号显示无低料位存在。

失电保护继电器状态图请见图9。

第六章故障排除

6.1电源故障

如果仪表出现故障时，请立即检查电源是否符合要求，电源接线是否符合规范。只有当电源正确后，才能进行以下故障排除过程，当仪表指示灯出现如下情况时请对照检修：

6.2探头故障

首先请检查探头的安装是否满足安装的技术要求，只有探头正确安装后，才能进行以下故障排除过程。其次请确定物料是否已经处在所描述故障的位置上，否则以下现象属正常现象。当料位位置已确定而仪表出现以下情况时请对照检修：

6.3应用提示

1. 极杆端料堆积——应避免将本仪表安装于导电物料不断积累在探头上的场所中，尽管带保护套的探头能避免探头上的冷凝物料形成的粘附层的影响，但连续不断的积累会超过保护套的抗粘附能力（如将探头装在卸料口）；

2. 高腐蚀物料——探头是316不锈钢和Ryton塑料组成，如果用户已知物料会腐蚀探头和安装接头，选型前请与本公司联系；

3. 当用本仪表测量非常轻的物料（密度小于480kg/m3，且湿度小于3％）时，需用高灵敏度套管；

4. 在强烈振动场合，不能用整体型产品，应选用分离型产品；

5. 在检测液体时，物料的搅拌可能会因为周期性的接触而导致误动作。解决的办法是增加延时时间或把探头安装在短的连接器中；

6. 在具有强烈充气送料的场合，请与本公司联系。