投入式液位变送器的信号传输距离(通常指 4-20mA 模拟信号)并非固定值,受电缆、干扰、电源等多因素制约,需针对性优化以延长距离并保障质量,具体如下:
关键影响因素:
电缆特性:
线径与材质:铜芯电缆线径越小(如 1.0mm²)、电阻率越高(如普通铜电阻率 0.018Ω・mm²/m),线路压降越大,传输距离越短(1.0mm² 电缆 500m 压降 18V,24V 电源下变送器端电压仅 6V,无法正常工作);
屏蔽层:无屏蔽或屏蔽不良的电缆易受电磁干扰(如变频器、高压线路),导致信号失真,实际有效传输距离缩短。
电源容量:
两线制变送器依赖 24V DC 电源供电,电源输出电流需满足 “变送器工作电流(4~20mA)+ 线路损耗电流",若电源容量不足(如 1A),长距离传输时线路压降过大,变送器端电压低于 18V,输出信号会被钳位(如 20mA 降至 15mA)。
干扰强度:
工业环境中电磁干扰(EMI)越强(如靠近 10kV 高压柜),信号信噪比越低,传输距离越短,且易出现信号波动(±0.5mA)。
延长传输距离与保障信号质量的措施:
优化电缆选型:
增加线径:选用 2.5~4.0mm² 多股铜芯电缆(如 4.0mm² 电缆 500m 电阻 2.2Ω,20mA 时压降 4.4V,24V 电源下变送器端电压 19.6V,满足要求),传输距离可从 500m 延长至 1000m;
屏蔽防护:采用 “总屏蔽 + 对绞屏蔽" 电缆(如 STP-120Ω 电缆),屏蔽层单端接地(接地电阻≤4Ω),干扰比提升至 60dB 以上,减少信号失真。
增强电源与信号:
选用高容量电源:采用 30V DC/3A 开关电源(如明纬 RD-150A),相比 24V 电源,线路压降容忍度更高(1000m 电缆压降 7V,端电压仍 23V);
加装信号中继器:每 800~1000m 加装 1 台 4-20mA 中继器(如宇通 H3200),放大衰减信号并隔离干扰,支持级联(如 3 台中继器可实现 2500m 传输),输出≤0.1% FS。
抗干扰设计:
布线优化:电缆远离高压线路(距离≥1m)、变频器(距离≥0.5m),避免平行敷设(平行敷设干扰耦合强),采用垂直交叉或穿镀锌钢管敷设;
接地与滤波:在变送器电源端加装 “EMI 滤波器"(如台达 IF0605),滤除高频干扰;信号接收端(PLC)采用 “差分输入" 模式,进一步共模干扰。