Liquicap M FMI51

摘要

产品标识

• 产品名称： Liquicap M FMI51
• 类型： 电容式物位传感器
• 部件号： TI01490F/00/EN/03.21, 71510170
• 制造商： Endress+Hauser

应用

Liquicap M FMI51 设计用于液体的连续物位测量。对于电导率 ≥ 100 µS/cm 的液体，其测量与介电常数 (DC) 无关，从而无需在此类应用中进行重新校准。

• 过程连接： 提供法兰和螺纹连接。
• 过程压力： 可处理真空至 +100 bar (+1,450 psi) 的压力。
• 测量范围： 0.1 至 4.0 m (0.3 至 13 ft)。
• 温度范围： -80 至 +200 °C (-112 至 +392 °F)。
• 证书与认证： 包括国际防爆认证、WHG（溢流保护）认证、SIL 认证、卫生型认证和船用认证。

工作原理

该设备基于电容测量原理工作。探头和容器壁（或接地管）构成一个电容器。液位的变化会改变电容值，该电容值随后被转换为比例信号。对于电导率 ≥ 100 µS/cm 的液体，测量与介电常数无关。系统还可以补偿探头杆上的附着物。

测量系统

完整的测量系统由以下部分组成：

• Liquicap M FMI52 物位探头
• FEI50H 电子插件（4 至 20 mA 输出，带 HART 协议）或 FEI57C 电子插件（PFM 输出）
• 变送器电源单元

输出信号

• FEI50H： 4 至 20 mA，带 HART 协议（版本 5），信号范围 3.8 至 20.5 mA。
• FEI57C： PFM 信号（电流脉冲，60 至 2,800 Hz）叠加在供电电流上。

报警信号

• FEI50H： 通过红色 LED、错误符号、显示屏上的纯文本、22 mA 电流输出或 HART 状态错误消息指示。
• FEI57C： 通过本地显示屏或开关单元上的红色 LED 指示。

线性化

• FEI50H： 可转换为所需的长度或体积单位。提供针对圆柱形和球形罐的预编程线性化表。可输入最多包含 32 个值对的自定义表。
• FEI57C： 线性化在变送器中执行。

电源

• FEI50H：
  • 非危险区域：12.0 至 36.0 VDC
  • 危险区域 (Ex ia)：12.0 至 30.0 VDC
  • 危险区域 (Ex d)：14.4 至 30.0 VDC
• FEI57C： 来自相关电源单元的 14.8 VDC。
• 两种电子插件均具有集成的反极性保护功能。

功耗

• FEI50H： 最小 40 mW，最大 800 mW。
• FEI57C： 最大 250 mW。

电流消耗

• FEI50H： 3.8 至 22 mA（HART 多点模式下为 4 mA）。
• FEI57C： 0 mA、8 mA、16 mA（频率 60 至 2,800 Hz）。

性能特性

• 参考工作条件： 室温 +20 °C (±5 °C)，量程 ∆C = 25 至 4,000 pF。
• 最大测量误差： 不可重复性 ±0.1 %，非线性度 ±0.5 %。
• 环境温度影响： 电子插件 < 0.06 %/10 K。
• 过程压力影响： 对于导电液体中的全绝缘探头，< 满量程值的 10.0 %。

启动行为

• FEI50H： 14 秒，启动后测量值稳定，以安全状态启动（22 mA）。
• FEI57C： 1.5 秒，启动后测量值稳定，以安全状态启动（22 mA）。

测量值响应时间

• FEI50H： 死区时间 t1 ≤ 0.3 秒（工作模式）或 t1 ≤ 0.5 秒（SIL 工作模式）。
• FEI57C： 死区时间 t1 = 0.3 秒。

响应时间

• FEI50H： 时间常数 τ 的出厂设置为 1 秒；可在 0 至 60 秒范围内调节。

出厂校准精度

• 探头长度 < 2 m： ≤ 5 mm。
• 探头长度 > 2 m： 约 ≤ 2 %。
• 参考条件： 介质电导率 ≥ 100 µS/cm，距罐壁最小距离 = 250 mm。

分辨率

• FEI50H： 11 位 / 2,048 步（8 µA 模拟分辨率）。
• FEI57C： 电子插件灵敏度 = 0.685 Hz/pF。

安装

杆式探头

• 可垂直安装在导电（金属）或非导电（塑料）罐中。
• 避免接触容器壁和注液帘。
• 与搅拌器保持安全距离。
• 相邻探头之间的最小距离为 500 mm。
• 确保过程连接与罐体之间具有良好的电气连接。
• 全绝缘杆式探头无法缩短或加长。

分体式外壳探头

• 电缆和杆的最大总长度为 10 m (33 ft)。
• 探头与分体式外壳之间的最大电缆长度为 6 m (20 ft)。

环境

• 环境温度范围：
  • F16 外壳：–40 至 +70 °C (–40 至 +158 °F)。
  • 其他外壳：–50 至 +70 °C (–58 至 +158 °F)。
• 存储和运输温度： –50 至 +85 °C (–58 至 +185 °F)。
• 抗振性： DIN EN 60068-2-64/IEC 68-2-64：20 至 2,000 Hz，0.01 g²/Hz。
• 抗冲击性： DIN EN 60068-2-27/IEC 68-2-27：30 g 加速度。
• 防护等级： IP66、IP67、IP68（特定配置下）、NEMA 4X。

电磁兼容性 (EMC)

• 干扰发射符合 EN 61326，电气设备 B 类。
• 抗干扰能力符合 EN 61326，附录 A（工业）和 NAMUR 建议 NE 21 (EMC)。

过程

• 过程温度范围：
  • 一体式外壳探头：-80 至 +200 °C (-112 至 +392 °F)。
  • 分体式外壳探头：-80 至 +200 °C (-112 至 +392 °F)。
• 过程压力限值： 取决于过程连接。例如：
  • 探头 ⌀10 mm：-1 至 25 bar。
  • 探头 ⌀16 mm：-1 至 100 bar（或带非活动长度时为 63 bar）。
  • 探头 ⌀22 mm：-1 至 50 bar。

机械结构

重量

• 外壳 (F15, F16, F17, F13)： 约 4.00 kg (8.82 lb)。
• 外壳 (T13)： 约 4.50 kg (9.92 lb)。
• 外壳 (F27)： 约 5.50 kg (10.1 lb)。
• 法兰重量： 因探头杆直径而异。

材料

• 与过程接触： 316L (1.4435)、PFA、PTFE。
• 不与过程接触： 304 (1.4301)、聚酰胺 (PA)、黄铜、聚酯、硅胶、EPDM、FVMQ。

可操作性

• 操作概念： 可通过电子插件按键、可选显示模块进行本地操作，或通过 HART 协议配合 Commubox FXA195 和 FieldCare 软件，或使用 HART 手持终端进行远程操作。

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官方数据表 (PDF)

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