2023年11月30日发(作者：)
《KUYB-320智能型电容式液位计》说明书
一：概述
KUYB-320系列智能电容式液位计，采用新一代微电脑处理技术，将传感器信号转化为数字信号，通过
MCU进行温度，线性补偿和系列功能设置，无论从精度、功能、可靠性以及使用的方便性，具有普通电容式
液位计无法比拟的性能和优越性，随着电子技术的发展和现场工控的实际需求，取代传统电容式液位计，已
是大势所趋，势在必行，也是新一代微电子技术推动工控科技发展的必然结果。
1)实用性强，操作方便：
采用按键零点设置和量程设置，操作极其简单而且准确。
传统模拟电路在设置零点和量程时，相互牵连或影响，反复设定若干次才能校准，而智能型数字化电路，
零点和量程位置互不影响，一次锁定。
2)兼容模拟电路：
智能型电路可以将零点和量程位置定量迁移，兼容模拟电路的微调，由于内部已将零点和量程电容值量
化处理，既可以查看，又可以迁移和修改，使得仪表内部工作状态进一步透明化。
3)通用性强：
智能型电路板自动分析传感器的量程范围，并且转换到最佳分辨率，无需用户调整任何硬件即可和任何
厂家传感器通用。
4)具有故障自检和显示功能，大大降低用户操作门槛；
用户设置错误，传感器漏电或短路，超量程等故障时，液晶屏自动显示故障代码，方便用户分析故障，
无需太多专业知识，进一步增强了系统的可操作性。
5)自动调整远传和显示阻尼时间；
模拟电路不易实现较长的阻尼和采样时间，使得在生产过程中，气量稍大或液位晃动，就会导致监控仪
表显示的不稳定性，造成监控人员视觉上的疲惫，智能型液位计采用数字软件滤波技术，智能分析液位变化，
当液位小幅度晃动时，阻尼时间自动转为10秒,显示出10秒内的平均效应，当液位大幅度升降，超过预定变
化率时，阻尼时间自动转为毫秒级，既能快速跟踪瞬态变化，又能显示液位的平均效应，显示稳定而准确。
6)抗干扰能力强，可靠性高：
元器件采用新型大规模集成芯片，结构简单而紧凑，硬件多级滤波，抗干扰能力强，不受外界电磁信号
或辐射的干扰。
内部软件纠错，用户数据非法修改时，MCU会自动分辨和恢复正常数据，大大提高了系统的可靠性和稳
定性。
7)一键还原
设置错误或失败时，一键恢复出厂设置。
D
Cx
二、工作原理：
KUYB-320系列智能液位计均采用电容原理，即电容两极间介质量的变化可引
起电容量的变化。其原理模拟如图1所示，把一根外包绝缘层的金属棒擦入装
有导电介质的金属容器，金属棒和容器内壁之间形成电容，其填充介质的变化
引起传感器电容量Cx发生变化，电容变化增图1
d
∑r
∑0
ΔH
量△Cx通过变送器电路转换为与液位成正比例的标准电流信号。
智能液位计的电路原理为：由脉冲发生电路产生频率稳定的射频时钟信号，输入测量模块内的相移电路，
采用先进的斜率测量技术，输入、输出与被测电容呈严格的线性关系，以被测介质浸没探极的高度反映出电
-1-
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容量的变化，再经电路转换为DC4～20mA标准电流信号输出。
三、技术性能：
电容量范围：22-1000p
额定工作电压：24VDC（15--30V）
输出信号：4～20mA、两线制输出
数字滤波电流摇摆默认值：0.1mA
最大阻尼时间：<30秒
最大分辨率：0.1%FS
被测介质压力：0～32MPa
被测介质温度：-200～450℃
环境温度：-40～85℃
精度:1.0％F·S
相对湿度：≤85%
被测介质：液体、固体粉末及颗粒状物体
测量范围：自定
电气接口：M20×1.5内螺丝，配防水接线头
壳体：铸铝合金
防护等级：IECIP67
防爆等级：本安型iaⅡCT6图2面板操作图
四、仪表的调校：
仪表出厂前已作全性能的调试，但经过长途运输或长期库存后，在交付使用前仍需对一些主要性能进行
检查，尤其是零点和量程，出厂时零点和量程的校准均以水为介质，现场使用时根据不同的检测介质，会有
不同的偏差，所以用户安装后，初次使用时仍须对液位计进行一次实时现场校准。
l
用户常规操作：
零点和量程设置不分先后顺序，互不影响；
零点设置：将液位设置到欲设定的零点位置，等待液位稳定至少20秒后（总量程越大时间越长），按下零点按钮，按
键旁边对应的LED指示灯亮表示按键有效，持续2秒钟以上，放开按钮，LED灯闪烁后表示零点设置成功，否则重新设
置。
量程设置：将液位设置到欲设定的满量程位置，待液位稳定至少20秒后，按下量程按钮，其它操作与零点设置类似，
量程设置过程中，如果显示屏显示“--_”或“--”，表示内部正在智能分析和转换量程中，以便根据量程改变分辨率，
--
进一步提高精度，数秒后恢复正常显示。
恢复厂家设置：当用户设置错误或者误操作导致数据异常时，按住零点键12秒钟以上，显示屏显示“FA--”表示恢复
厂家设置成功。
l用户专业模式：
菜单键持续按下5秒钟后，显示屏显示“L-c”，即进入设置状态：
1
L-c零点电容值选项，此时按零点键即可查看零点存储的电容值，单位为P，需要迁移零点位置时，
按下量程键，此时的量程键即为光标键，对应闪烁的位即为待修改位，再按零点键可以对对应
-2-
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的值修改，零点键持续不放，数值可循环加，数值设好后，按菜单键一次，屏显“god”，设置
成功，重新显示“L-c”，再按一次菜单键进入下一选项“H-c”；
2
H-c量程电容值选项，操作和1类似，进入菜单选项后，零点键有两个功能，进入子菜单（查看数
据）和修改数据功能，量程键为位选择即光标键，菜单键为存储键和子菜单选项循环键，不修
改子菜单内容时，菜单键按一次转到下一选项，下一选项“C-C”。
3
C-c当前电容值，按下零点键查看，先显示内部机器码，然后显示当前电容值，电容值为整数，不显
示小数位，液位计正常工作必须满足两个条件，第一，量程设定值必须大于零点设定值10p以
上，第二当前电容值必须在零点和量程之间，由此可以分析液位仪工作情况。下一选项“FA-’；
4
FA-可以将目前零点位置和量程位置以及总量程级别同时保存为厂家推荐值，用户恢复出厂值就会还
原此预设值。按零点键屏显“FA-”，再按一次量程键，存储成功后自动退出设置状态。如果要
跳过此选项，继续按菜单键，下一项“ESC”
5
ESC快速退出键，出现屏显“ESC”时，按零点键，直接退出设置状态。
设置状态下，30秒以上无操作，自动退出设置状态。
l
专家模式
专家模式系电路板生产厂家出厂调试模式，内部可以修正零点的4mA校准值、20mA校准值、数字滤波阻尼
系数以及查看电路工作累计时间等，用户无需操作。
五．常见故障代码和排除方法：
故障现象故障原因排除方法
显示屏显示“L=H”
零点和量程储存位置相同或太近重新设定或恢复厂家设置
零点
液位低于零位或无液位检查液位
零点和量程储存位置不正确重新设定
显示屏总是显示“0”
更换或检查传感器（查看当
传感器信号线断路
前电容值）
液位已满或高于量程检查液位
显示屏总是显示“10
零点和量程储存位置不正确重新设定
0”
传感器信号线短路或漏电更换或检查传感器
显示或电流输出间隔
过大
显示屏显示“FLO”
传感器严重漏电或直接短路检查或更换传感器
数字滤波常数设置过大进入维修模式重新调整
电路和传感器量程不符或差距大更换电路板
超过电路最大量程范围1000p更换匹配的电路板
六．液位计使用禁忌：
1
滥用液位计：勿将电容式液位计当成万能液位计，夸大作用，电容式液位计不适合粘稠、附着力强
的强电解质类，例如强碱、铜液等，使用这些介质如果对液位计经验数据不了解或者使用模拟电路，将会造
成很多未知的错误，无法判断问题的根源；
2
液位计稳定性根源认识不清：有些厂家甚至专业人员总是将元器件稳定性放在首位，甚至给设计人
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员造成了错误的向导，实践证明，抛开电路电磁兼容性，即使使用略质的元器件，电路造成的飘移也完全在
用户的承受范围内，大多数情况下，用户感觉到的不稳定性来自传感器和外界用电环境。
七．怎样利用智能电路判断故障：
1
2
液位计工作的条件：量程电容大于零点电容，并且当前电容值在此区间变化；
提示“L=H”，表示设置的零点位置和量程太近或完全重合，当零点设置数据和量程数据小于10p时，
就会出现此错误代码显示，进入菜单程序，查看并修改零点和量程的真值；
3
电极短路判断：重新设置一次量程，如果电极漏电，电路自动转入最大量程段（内部共分4个档位），
退出菜单后，如果屏显“FLO",系电极短路。
4
当前液位查看：进入菜单程序，查看当前电容值，如果值为0，系传感器无信号，四氟线断线所致，
对于1米左右的传感器，正常值应在100-250p之间（当前电容值无小数位）；
5
总是显示100%：进入菜单，查看零点电容和量程电容，无异常后查看当前电容值，将此值和量程
值比较，等于或大于量程值都会显示100%，说明当前液位电容值是满液位状态，用常规方法重设
一次量程（进入菜单重设无效），重新查看恢复正常或显示“FLO-”，后者即为传感器漏电现象。
八、KUYB-320CZ外接侧装式电容液位测量仪的安装：
1.组成：
电容式液位测量仪由于使用场合及参数的不同其结构也会有所差异，其主要结构大致可分为两大部分，即传感器部
分和变送器部分。如图3所示。
图3中A所示为传感器，直接探入容器设备或测量表筒的被测介质中。
图3
电容式液位计一般由传感器、变送器以及其他辅助设备组成，其典型应用是利用连通器原理将待测设备中介质引入
测量表筒，而传感器位于测量表筒的中心位置，液体的流入或界面的变化引起传感器内电极与测量表筒内壁之间的介电
常数发生变化，从而引起电容量的变化。此时，由传感器将电容量的变化采集并送之变送器，再由变送器转换成4-20mA
信号输出，则此时被测出的测量筒内的介质高度就是设备内介质高度，从而实现对设备内部介质的测量。图中B、C所
示分别为液位测量仪的气相和液相连接法兰，用于设备法兰对接，引出设备内的液体与压力到测量筒。图中D所示为液
位测量仪测量表筒，可与传感器电极之间形成电容。图中E所示为排污法兰，可定期将液位测量仪内污物对外排放，保
持液位测量仪测量表筒内清洁干净，避免传感器附着污物。图中F所示为变送器，是电容量到标准电流信号的转换装置，
是整个液位测量仪的中枢部分，其主要作用是接受传感器送出的液位变换引起的电容量变化增量，然后经过转换输出
4-20mADC标准电流信号。本变送器采用军品集成器件，功耗低、耐高温、可靠性强、符合本质安全要求，整体特殊防腐，
外壳密封，可用在防腐、防爆工作环境。
-320CZ外接式液位测量仪的校验
-4-
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图4外接式液位测量仪的校验
如图4所示，校验步骤如下：
1）准备透明水管一根，标上刻度或用尺与其固定为一体，以便校验时观察标定实际液位。另外准备一块三位以上精度
的电流表（直流）。橡皮塞子数个，足够的试验介质（可用水代替）。
2）将透明水管一端与液位测量仪液相口相连，并将排污口堵塞，气相口保持通透，同时将24VDC供电相连至变送器的
接线端子，将电流表串入24VDC线路（接线及串入电流表如图6.1）确认接线无误后接通电源。
3）从透明管上端加入介质，介质流经液相管进入液位测量仪。分别将液位加至几个高度不同的点。因为此时透明管中
的液位高度与液位测量仪测量表筒内液位正好相符合。此时读取电流表数值。然后按输出的标准4-20mA信号对应的
高度比例与采集电流值相比较。即可检验液位计的准确与否（注：为了便于计算，一般将几个点分别取于0%、25%、
50%、75%、100%处。
注：变送器与测量表筒之间有段密封部分，由数个密封件组成，能确保被测介质与传感器接触但不会向外渗漏而造成危
害。此段是最重要的密封部分。未经厂家同意请勿擅自拆动，以免引发事故。
-320CZ外接式电容式液位计的安装
KUYB-320CG外接式电容式液位计的安装位置为侧装式，该类液位计的安装及其快捷，只需将液位测量仪上的汽液
相连接法兰与设备上的汽液相连接法兰对接，中间加入密封垫，用螺栓固定即可（注：液位测量仪所带的连接法兰已根
据双方约定尺寸焊接完成，不需要另配。用户应自配阀门和管道）如图5所示。
注：安装前务必将设备上的引出管内孔清理干净，确保设备引出管畅通及法兰密封面的完好无损。同时，可在液位测量
仪与设备引出法兰之间加上阀门，以便维修或更换时拆装仪表的方便。
图5
-320CW汽包专用电容式液位计
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相管必定要在最低处形成一个U型弯，这个U型弯中极易聚集油污导致液相管堵赛。而冷交中随液氨一起分
离下来的油污比氨重，低温下粘度又比较高，进入U型管后逐渐聚集，堵赛U型管，即使不堵塞U型管，也
会因为容器内和引出管中的液体比重不同，导致检测结果出现较大误差。而内插式液
位测量仪直接将电极（传感器）插入设备内测量，避免了
外接式受压力差影响的缺点，也不用担心堵塞引液管道。
根据设备结构不同，内插式液位测量仪分为直
插法和引导法两种安装方法，它们都是将液位检测传感器
从液相孔中直接装入设备之中，直接检测容器中的实际液
位高度和变化，简单易行，可靠性高。
直插法是直接将传感器电极从设备底部或顶部的液相孔中插入设备内进行液位检测的,在制作时已根据
所在设备的具体结构和尺寸制作了专门考虑,由于本厂产品已自带一片与设备上的法兰相对应的压紧法兰,
因此用户只需自备密封垫片和紧固双头螺栓即可。
安装时应先将设备底部或顶部的液相孔中污物清理干净，液相管若弯曲时应先校直，以便极杆顺利插入，
加上密封垫。将极杆向上从液相孔中轻轻插入设备内，不要转动，用力直推到底，使极杆与设备内原有结构
件相抵触后自然弯曲向上而定位，紧固连接螺栓，密封安装完毕。
（注意：保持变送器现场显示部分及线路部分的朝向，应方便仪表人员以后调校、观察）
{一）、直插法分顶部直插和底部直插：
1、顶部直插安装示意如下图8、图9所示。
图8所示为顶部侧装法,安装时必须将传感器弯曲到135度左右探入设备,安装难度较大,首先液相孔要
通径足够大,安装时有弯曲旋转的余地,方可安装.或者,设备开口,人进入设备,然后将传
感器探入,在设备内将其弯曲.
图9为顶部安装法,此种方法最为简单,只需将液位
测量仪向下探入设备,然后螺栓将法兰对接固定即可。
图8图9
2、底部直插式安装
底部直插式液位测量检测极棒大多数为具有一定刚性的软电极，一般用于氨分、冷交液位测量或者其它
高、低压容器中液位的测量。图10是以氨分为代表空腔设备的内插式安装示意图。图11所示是以冷交设备
为代表的内有中心管的安装示意图。
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图10图11
图10、图11所示均为底部直插式安装示意图，我们可以采用牵引法来进行安装。因为设备内部结构的
限制，液位检测极杆不易直接插到合适的位置，因此安装时候需要采用辅助手段对极杆进行引导定位，其安
装所需材料同上，即为透镜垫、三条螺栓，另外需准备一条直径大约在1.5mm且足够长的细金属丝。
安装程序为：
l
l将细金属丝紧紧捆绑在传感器电极的末端。
l将传感器直插液相孔，待电极插入受阻时用力拉紧细金属丝，使传感器电极弯曲向上，然后用力推
l
首先把极杆穿入透镜垫待用。
进，同时剪断金属丝，直到法兰可以对接。
用螺栓将法兰固定即安装完成。
在设备内部有中心管时，当安装第一次受阻时候，将传感器电极同变送器头一起旋转90度，然后用力
拉紧金属丝使传感器电极弯曲，然后用力向里推进，绕过中心管，然后将变送器头再次转回扶正，剪断金属
丝，用力推进直到法兰可以连接即完成安装。（注：在安装过程中一定小心保护传感器电极的绝缘层，以防
刮破。）
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