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Capacitive
在液体中测量限位
VEGACAP 62
VEGACAP 63
VEGACAP 64
VEGACAP 66
VEGACAP 69
Document ID: 29983
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目录
Capacitive
29983-ZH-161014
目录
1 对测量原理的描述 .............................................................................................................................................................................................................................. 3
2 型号概览 ............................................................................................................................................................................................................................................ 5
3 外壳概貌 ............................................................................................................................................................................................................................................ 6
4 安装提示 ............................................................................................................................................................................................................................................ 7
5 电气连接 ............................................................................................................................................................................................................................................ 9
6 操作 .................................................................................................................................................................................................................................................11
7 尺寸 .................................................................................................................................................................................................................................................12
请遵守针对防爆应用的安全提示
用于防爆场合时，请遵守专门针对防爆的安全提示，您可以在 www.vega.com 下以及在每一台仪表随附的资料中找到它。在有爆炸危险的区域里，必须遵守针
对传感器和供电设备的相应规定、一致性证明和型式检验证书。只允许将传感器接入真正安全的电流回路中运行。许可的电气值参见证明。
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对测量原理的描述
Capacitive
29983-ZH-161014
1 对测量原理的描述
测量原理
VEGACAP-系列是用于限位测量的电容式传感器。
这些仪表为所有工艺领域内的工业应用而设计，并可通用。
测量电极、介质和容器壁组成一个电容器。电容器的电容主要受到三个因素的影
响。
1
2
3
插图. 1: 功能原理 - 板电容器
1 电极表面的距离
2 电极表面的大小
3 电极之间的电介质类型
在此，电极和容器壁是电容器极板。介质是电介质。因介质相对于空气具有更大的
介电常数，受此影响，电容器的电容随电极的遮盖度上升而增大。
介质的变化会引起容量的变化，电子部件会分析这一变化情况并将之转换成一个相
应的开关指令。
一种介质的导电性、浓度和温度越是恒定，则电容式测量的条件就越好。对于介电
常数较大的介质，条件的变化一般不紧要。
传感器免维护且坚固耐用，可以用于工业测量技术领域内的各个领域。
部分绝缘型主要用于固料中，而完全绝缘型主要用于液体领域。
哪怕是在附着程度或侵蚀性严重的介质中使用也毫无问题。因电容式测量原理对安
装没有特别的要求，故可以为诸多的应用场合配备 60 系列的限位开关 VEGA-
CAP。
1.2 应用举例
不导电的液体
1 2
3
插图. 2: 在不导电的液体中测量限位
1 用于发出满载报告/防范溢流的限位开关 VEGACAP 62
2 用于发出空载报告/防止干运行的限位开关 VEGACAP 66
3 用于探测限位的限位开关 VEGACAP 62 - 安装在侧面
电容式限位开关在不导电的液体 (介电常数 < 5) 中久经考验。可以将它们用于防范
溢流 (WHG) 和防止干运行。在此，安装位置任意 (从上面、侧面或下面)。典型的
介质是碳氢化合物或溶剂。
可以将它安装在侧面或从上面弯下，它在变换的介质中也能可靠并精确到点地进行
切换。如果从上面安装，则还可以事后改变开关点并进行调整，以适合应用情况。
通过补偿固有电容，它还能够可靠地探测介电常数从 1.5 起的介质。
优点：
•
对附着物不敏感
•
防范溢流和防止干运行
•
免维护
•
安装在侧面或折弯时可以精确到点
4
对测量原理的描述
Capacitive
29983-ZH-161014
导电液体
1 2
3
插图. 3: 在导电的液体中测量限位
1 用于发出满载报告/防范溢流的限位开关 VEGACAP 63
2 用于发出空载报告/防止干运行的限位开关 VEGACAP 66
3 用于探测限位的限位开关 VEGACAP 63 - 安装在侧面
在导电液体和介电常数约从 5 起的介质中，通常使用完全绝缘的测量探头。
如果开关点应尽可能精确，建议安装在侧面，因为水平安装的测量棒能在其整个长
度上被迅速覆盖，由此具有明显更加可靠的开关功能。
需要获得尽可能精确的最大开关点时，也可以安装一个部分绝缘的测量探头，它在
达到报告的物位时会发生短路，测量探头由此可以可靠并可复制地进行切换。
优点：
•
具有高度化学稳定性的材料
•
免维护
•
电镀法兰
•
调试方便
导电的和易于发生附着的液体
1
2
3
插图. 4: 在不导电的易于发生附着的液体中测量限位
1 用于发出满载报告/防范溢流的限位开关 VEGACAP 63
2 用于发出满载报告/防范溢流的限位开关 VEGACAP 64 - 安装在侧面
3 用于发出空载报告/防止干运行的限位开关 VEGACAP 64 - 安装在侧面
电容式限位开关 VEGACAP 64 尤其适用于安装在侧面，在易于发生附着的和导电
的介质中作为防范溢流和防止干运行的装置使用。由于它采用带有有源屏蔽区段和
有源测量峰值的机械式构造，故哪怕是只有几厘米厚的附着物也不能歪曲测量结
果。由此，在任何情况下都能精确到点地关闭。
如果通过采用立式安装法可以排除在过程接口上发生桥接现象，便无需采用带有有
源屏蔽区段的构造。要在此类易于发生附着的介质中实现立式安装，只要把一个完
全绝缘的棒型测量探头 VEGACAL 63 作为溢流防范装置就够了。
优点：
•
不会发生附着现象
•
调试方便
•
免维护
•
构造坚固
•
具有高度化学稳定性的材料
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型号概览
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2 型号概览
VEGACAP 62 VEGACAP 63 VEGACAP 64
优选的应用 不导电的液体 导电的液体 导电的液体
型式 测量棒 - 部分绝缘 测量棒 - 完全绝缘 测量棒 - 完全绝缘
绝缘 PTFE PTFE PTFE
长度 0.2 … 6 m (0.656 … 19.69 ft) 0.2 … 6 m (0.656 … 19.69 ft) 0.2 … 4 m (0.656 … 13.12 ft)
过程连接 螺纹从 G¾ 起，法兰 螺纹从 G¾ 起，法兰 螺纹从 G¾ 起，法兰
过程温度 -50 … +200 ℃ (-58 … +392 ℉) -50 … +200 ℃ (-58 … +392 ℉) -50 … +200 ℃ (-58 … +392 ℉)
过程压力 -1 … 64 bar/-100 … 6400 kPa (-
14.5 … 928 psig)
-1 … 64 bar/-100 … 6400 kPa (-
14.5 … 928 psig)
-1 … 64 bar/-100 … 6400 kPa (-
14.5 … 928 psig)
VEGACAP 66 VEGACAP 69
优选的应用 液体 液体
型式 探绳 - 经绝缘 双棒 - 完全绝缘
绝缘 PTFE FEP
长度 0.4 … 32 m (1.312 … 105 ft) 0.2 … 4 m (0.656 … 13.12 ft)
过程连接 螺纹从 G¾ 起，法兰 法兰 (PP 或 PTFE)
过程温度 -50 … +200 ℃ (-58 … +392 ℉) -40 … +100 ℃ (-40 … +212 ℉)
过程压力 -1 … 64 bar/-100 … 6400 kPa (-
14.5 … 928 psig)
-1 … 2 bar/-100 … 200 kPa (-14.5 … 29 psig)
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外壳概貌
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3 外壳概貌
塑料 PBT
保护等级 IP 66/IP 67
型式 单腔
应用范围 工业环境
铝
保护等级 IP 66/IP 67, IP 66/IP 68 (1 bar)
型式 单腔
应用范围 机械负荷更高的工业环境
不锈钢 316L
保护等级 IP 66/IP 67 IP 66/IP 67, IP 66/IP 68 (1 bar)
型式 单腔，经电抛光 单腔，精密铸造
应用范围 侵蚀性环境，食品，医药 侵蚀性环境，强大的机械负荷
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安装提示
Capacitive
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4 安装提示
开关点
原则上，可以将 VEGACAP 安装在一个任意位置。
水平安装测量探头时，注意，电极应位于所希望的开关点的高度上。
垂直安装测量探头时，注意电极在达到所要的开关点时应插入介质的约
50 … 100 mm 的深处。
接管
对于容易发生附着的介质，水平安装时，电极应尽量凌空伸入到容器中，以防止出
现沉积。请在此等情形下避免使用用于法兰和旋入接头的管接头。
测量范围
请注意，对于完全绝缘的棒型测量探头，在重锤的范围内时不能进行测量的 (L - 重
锤的长度)。
对于完全绝缘的棒型测量探头，在离开顶尖的头 20 mm 处是不能进行测量的 (L -
20 mm)。
请选择相应更长的测量探头。
充填口
安装电极时，注意电极不得直接伸入到充填流中。如果需要这样一个安装地点，请
在电极的前面或上方安装一块合适的护板。
搅拌装置
搅拌装置、来自设备的振动等可能导致测量探头受到很大的侧向力。鉴此，注意不
要为 VEGACAP 选择太长的电极，而是检查，是否可以取而代之在侧面以水平位置
安装一个限位开关 VEGACAP。
来自设备的极大的振动，如因在容器中的搅拌装置和旋流而引起的，会 VEG-
ACAP zu Resonanzschwingungen anregen. Dies führt zu einer erhöhten
Materialbeanspruchung. Wenn eine lange Stabelektrode erforderlich ist,
können Sie deshalb unmittelbar oberhalb des Elektrodenendes eine gee-
ignete Abstützung oder Abspannung anbringen, um die Stabelektrode zu
fixieren.
必须将裸露的电极绝缘后来支撑它，可以用金属来支撑完全绝缘的电极。
流入的介质
如果 VEGACAP 被安装在充填流中，这会导致出现不希望的测量错误现象。因此请
将 VEGACAP 安装在容器中不受充填孔、搅拌装置等干扰影响的位置。
这尤其适用于带有长电极的仪表类型。
插图. 14: 流入的介质
压力 / 真空
对于处于过压或欠压状态的容器，必须对过程接口进行密封。请检查并确认密封材
料对于介质和过程温度是否具有稳定性。
对于金属容器，如果采取绝缘措施，如用特氟龙带包缠螺纹，这会导致与容器的必
要的电气连接中断。因此请将容器上的测量电极接地。
限位电极的长度
早在订购测量电极时就请注意，必须根据介质的电气性能 (介电常数) 在所希望的充
填高度上充分覆盖住电极。由此，比如在油品 (介电常数 ~2) 中用于探测限位的电
极比在水中(介电常数 ~81) 需要明显更大的覆盖面。
使用的公式：
•
不导电的介质 > 50 mm
•
导电的介质 > 30 mm
侧面负载
注意，电极不得在侧面受到很大的力。请将测量探头安装在容器内一个不会受到比
如来自搅拌器、充填孔等的干扰影响的位置。这一注意事项尤其适用于特长的棒型
和绳型测量探头。
介质运动
安装测量探头时请注意，务必要排除电极抵靠在容器壁上或屏蔽管折弯或破裂的可
能性存在。
金属容器
请注意，测量探针与容器的机械连接以导电式完成，以确保足够接地。
请使用导电的密封件，如铜，铅等
采取绝缘措施，如用特氟龙带包缠螺纹时可能导致必要的电气连接中断，此情形
下，请使用壳体上的接地端子，以便将测量探头与容器壁相连接。
不导电容器
对于不导电的容器，如塑料罐，必须单独提供电容器的第二个极点，请使用一个双
棒式测量探头。
使用一个标准型测量探头时，这比如可以是容器的金属提携结构。
Eventuell ist die Anbringung einer geeigneten Massefläche erforderlich.
Bringen Sie dazu außen an der Behälterwand eine möglichst breite Masse-
fläche an, z. B. ein Drahtgewebe, das in die Behälterwand einlaminiert bzw.
eine Metallfolie, die auf den Behälter aufgeklebt wird.
将接地表面与壳体上的接地端子相连接。
棒型测量探头
安装棒型测量探头时应注意，应尽量让测量探头凌空伸入到容器中。安装在一根管
或一个管接头中时，会发生介质沉积现象，以致影响测量结果。这一注意事项主要
适用于附着性强的介质。
影响因素
在实际应用中，介电常数有一定的波动。以下影响因素可能会影响电容测量法的实
施：
•
浓度 (介质的混合比例 - 只要是不导电的话)
•
温度
•
导电性 (低于 50 μS/cm)
上述因素越是恒定，则电容式测量的条件就越好。对于介电常数较大的介质，条件
的变化一般不紧要。
如果开关点应尽可能精确，当介质不断变换或其介电常数较小时，建议将测量探头
水平安装，因为水平安装的测量棒在其整个长度上能够被迅速覆盖，继而使测量探
头具有可靠得多的开关功能。
为此，您要么可以从侧面安装测量探头或使用一个折弯了的测量探头。
工作温度
如果在壳体上出现很高的环境温度，必须使用一个温度插件或从测量探头上拆下电
子部件，将之安装在一个更阴凉地点的一个单独的壳体中。
请注意，测量探头不得被可能存在的容器绝缘件包围住。
测量探头的温度范围请参见 "技术数据" 一章。
介电常数
对于介电常数小且物位变化小的介质，应尝试提高电容的变化量。当介电常数
< 1.5 时，需要采取特别措施，以便能可靠地测量限位。测量限位时应采取的措施
有设置附加的表面或当管接头较高时使用一根屏蔽管等。
当管接头较高且介质的介电常数较小时，可以用一根包管来弥补金属管接头带来的
强大的影响。
导电介质的表现如同介电常数较大的介质的表现一样
介质的介电常数的明细列表请参见我们的主页下的 "服务 - 介质表下载" 栏目。
具有侵蚀性的和研磨性的介质
对于侵蚀性和研磨性强大的介质，有大量的绝缘材料供选用。如果金属对该介质没
有化学稳定性，请使用一个电镀法兰。
气候保护罩
为防止传感器在露天受到污染以及在阳光的照射下严重受热，可以将一个气候保护
罩卡在传感器的壳体上。
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安装提示
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插图. 15: 不同形式的气候保护罩
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电气连接
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5 电气连接
5.1 准备接线
注意安全提示
原则上请遵守以下安全提示：
•
只允许在断电的状态下进行接线
请遵守针对防爆应用的安全提示
在有爆炸危险的区域，必须遵守相应的条例、符合性声明和传感器和供电
设备的模型检验证明。
选择电源装置
请按照下面的接线图接通工作电压。带有继电器输出和无接触式开关的电子插件
的保护等级为 1。为遵守这一保护等级，强制要求将安全引线与内部接地端子相连
接。为此请遵守通用安装规则。原则上请将 VEGACAP 与容器地线 (PA) 相连接，
如果是塑料容器，则与最近的对地电位相连接。为此，在仪表壳体的侧面的电缆螺
纹接头之间有一个接地端子。该连接用于导出静电电荷。对于防爆应用场合，必须
首先遵守针对有爆炸危险的区域的安装条例。
供电数据请参见 "技术参数" 一章。
选择连接电缆
请将 VEGACAP 与市场上常见的带有圆截面的电缆相连接。电缆的外径达
5 … 9 mm (0.2 … 0.35 in) 时可以确保电缆螺纹接头的密封作用。
如果您使用其他直径或横截面的电缆，请更换密封件或使用一个合适的电缆螺纹接
头。
请在防爆区域内只为 VEGACAP 使用许可的电缆螺旋接头。
选择防爆应用的连接电缆
对于防爆应用请注意相应的安装规定。
5.2 接线图
继电器输出口
我们建议您这样来连接 VEGACAP，使开关电路在极限物位报告、电路断裂或故障
时是打开的 (安全状态)。
继电器始终以静态来显示。
3
2 1
插图. 16: 单腔式壳体接线图
1 继电器输出口
2 继电器输出口
3 供电
晶体管输出口
我们建议您这样来连接 VEGACAP，使开关电路在极限物位报告、电路断裂或故障
时是打开的 (安全状态)。
用于控制继电器、接触器、磁阀、信号灯、喇叭以及可编程控制器的输入口。
1
插图. 17: 单腔式壳体接线图
1 供电
+ -
+-
1234
插图. 18: NPN 工作方式
+-
+ -
1234
插图. 19: PNP 工作方式
无接触式开关
我们建议您这样来连接 VEGACAP，使开关电路在极限物位报告、电路断裂或故障
时是打开的 (安全状态)。
无接触式开关始终在静态显示。
需要直接控制继电器、为继电器，接触器，电磁阀，警示灯的直接控制，角等切不
可没有的中等连接负载工作时，因为如果直接连接到该网络的电子会被销毁。不适
合连接到低压PLC输入。
关闭负荷后，自身电流会短暂下降到 1 mA 以下，以致其保持电流比电子部件持续
流动的自身电流小的接触器依然能可靠关闭。
如果将 VEGACAP 按照水资源法作为溢流保护装置的一部分使用，请遵守一般建筑
监督许可中的上一级规定。
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电气连接
Capacitive
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插图. 20: 单腔式壳体接线图
1 供电
两线制输出口
我们建议您这样来连接 VEGACAP，使开关电路在极限物位报告、电路断裂或故障
时是打开的 (安全状态)。
用于与一台分析仪 VEGATOR 相连。通过相连的分析仪 VEGATOR 来从外部供电。
其他信息请参见 "技术参数" 一章，"防爆技术参数" 参见随附的 "安全提示"。
线路图示例适用于所有可用的分析仪。
请遵守分析仪的操作说明书。合适的分析仪请参见 "技术参数" 一章。
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插图. 21: 单腔式壳体接线图
1 供电
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操作
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6 操作
6.1 一般性操作
4
5
6
2
1
3
插图. 22: 电子插件的操作元件，如继电器输出口 (CP60R)
1 用于调整开关点的电位计 (在两线制电子部件上没有)
2 量程转换器
3 用于转换工况的 DIL 开关 (在两线制电子部件上没有)
4 接地端子
5 接线端子
6 指示灯
调整开关点 (1)
可以利用电位计来调整开关点 VEGACAP，使之适应介质。
对于两线制电子部件，在分析仪上设置开关点。因此没有电位计。
量程转换器 (2)
利用量程转换器来选择测量探头的电容范围。
利用电位计 (1) 和量程转换器 (2) 可以改变测量探头的开关点或调整测量探头的稳
定性，使之适应介质的电气性能或容器中的环境条件。
要能可靠地探测限位开关，比如还有介电常数很小的或很大的介质，这是必要的。
电容范围
•
范围 1: 0 … 20 pF (不敏感)
•
范围 2: 0 … 85 pF
•
范围 3: 0 … 450 pF (不敏感)
介电常数举例：空气 = 1, 油 = 2, 丙酮 = 20, 水 = 81 等
朝逆时针方向旋转电位计 (1)，以提高测量探头的灵敏度。
转换工况 (3)
通过转换工况 (最小/最大) 可以改变输出口的开关状态。您由此可以设置所希望的
工况 (最大 - 最大物位测量或溢流防范，最小 - 最小物位测量或干运行保护)。
对于两线制电子部件，在分析仪上选择工况。因此没有此开关。
LED 显示器 (6)
用于显示开关状态的发光二极管 (在塑料壳体上从外部可见)。
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尺寸
Capacitive
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7 尺寸
壳体
32
1
4
~ 69 mm
(2.72")
ø 79 mm
(3.11")
117 mm (4.61")
M20x1,5/
½ NPT
~ 59 mm
(2.32")
ø 80 mm
(3.15")
112 mm (4.41")
M20x1,5/
½ NPT
~ 69 mm
(2.72")
ø 79 mm
(3.03")
112 mm (4.41")
M20x1,5/
½ NPT
~ 116 mm (4.57")
ø 86 mm (3.39")
116 mm (4.57")
M20x1,5
M20x1,5/
½ NPT
插图. 23: 外壳型式
1 塑料壳体
2 不锈钢壳体
3 不锈钢壳体 - 精密铸件
3 铝壳体
VEGACAP 62
ø 16 mm
(0.63")
100 mm
(3.94")
12 mm
(0.47")
L
G ¾, G 1, G 1½
56 mm
(2.21")
22 mm
(0.87”)
插图. 24: VEGACAP 62 - 螺纹型
L 传感器长度，参见 "技术参数" 一章
VEGACAP 63
ø 16mm
(0.63")
L
G¾, G 1, G 1½
56 mm
(2.21")
22 mm
(0.86")
插图. 25: VEGACAP 63 - 螺纹型
L 传感器长度，参见 "技术参数" 一章
VEGACAP 64
ø 16mm
(0.63")
L
G¾, G 1, G 1½
56 mm
(2.21")
22 mm
(0.86")
插图. 26: VEGACAP 64 - 螺纹型
L 传感器长度，参见 "技术参数" 一章
VEGACAP 66
177 mm
(7.87")
ø 8 mm
(0.32")
L
G 1
G 1½
56 mm
(2.21")
ø 30 mm
(1.18")
22 mm
(0.87")
插图. 27: VEGACAP 66 - 螺纹型
L 传感器长度，参见 "技术参数" 一章
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尺寸
Capacitive
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VEGACAP 69
ø 14 mm
(0.55")
47 mm
(1.85")
L
25 mm
(0.98")
87,5 mm
(3.45")
插图. 28: VEGACAP 69
L 传感器长度，参见 "技术参数" 一章
14
Notes
Capacitive
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15
Notes
Capacitive
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VEGA Grieshaber KG
Am Hohenstein 113
77761 Schiltach
Germany 德国
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关于传感器和分析处理系统的供货范围，应用和工作条件等说明，请务必关注 本操作说明书的印刷时限。
保留技术数据修改和解释权
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Fax +49 7836 50-201
E-mail: [email protected]
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Vega VEGACAP 64 商品情報
- タイプ
- 商品情報
- このマニュアルも適しています