Danfoss AKS 4100, AKS 4100U Data sheet [zh]

技术手册

液位传感器 AKS 4100/4100U 型

AKS 4100/4100U - 同轴版本AKS 4100/4100U - 线缆版本

AKS 4100/4100U 液位传感器专为各种制冷应用中的液位测量而设计。

AKS 4100/4100U 液位传感器采用成熟可靠的时域反射技术（TDR），又称导波技术。

AKS 4100/4100U 液位传感器可用于测量容器、储液器、接收器、立管中多种不同制冷剂的液位。

电气输出为二线制回路供电 4-20 mA 输出信号，与制冷剂液位成正比。

线缆版本的 AKS 4100/4100U 适用于绝大部分制冷剂，包括氨、氟利昂和除了二氧化碳的非腐蚀气体/液体，测量长度从800 mm / 31.5 in. 到5000 mm / 197 in.。

同轴版本的 AKS 4100/4100U 适用于 R744(CO2)、HCFC、非可燃 HFC 和 R717（氨）。

船舶应用中不论使用何种制冷剂必须使用AKS4100/

4100U同轴版本

AKS4100/4100U线缆版本绝对不能应用在 CO2 或船舶

应用中。

灰尘、泡沫、蒸汽、动荡液面、沸腾液面、液体密度变化或介电常数 εr 的变化均不影响 AKS 4100/4100U 的性能。

积聚在立管底部的润滑油不会干扰液位信号，所以不需要取出 AKS4100/4100U 传感器然后排出立管里的润滑油。

特点

• 经过丹佛斯认可和核准，可用于制冷应用

• 可覆盖较宽的测量长度（线缆版本）

• 可应用于所有常规制冷剂（线缆版本）

• 线缆版本传感器需要更少的安装和维修高度方

向空间预留

• 制冷剂中含润滑油不影响测量精度

• 线缆版本当全部覆盖了润滑油，不需要清理传

感器

• 线缆版本的紧凑设计便于运输安装，轻松应用

于不同长度和各种制冷剂

• 液体介电常数（εr）变化不会对系统测量产生

影响

• 线缆版本：5000 mm / 197 in. 长度

• 两线环路供电，无需独立的变压器

有关机械和电气安装的详细信息，请参考产品安装指南 DKRCI.PI.SC0.D（线缆版本）、DKRCI. PI.SC0.E（同轴 D14 版本）和 DKRCI.PI.SC0.H1/DKRCI.PI.SC0.J1（同轴 D22 版本）。

请注意：

AKS 4100/4100U 可以直接连接到丹佛斯

EKE 347 液位控制器，因此可通过 EKE 347 供电。

如果搭配丹佛斯 EKC 347 液位控制器使用，则需提供 14 – 30 V 直流电源。

• 人机界面显示器液位和设置读数以 mm、cm、m（ft、in）为单位 HMI 语言版本：

- 英文（默认）、德语、法语、西班牙语

- 英文（默认）、日语、中文、俄语

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技术手册 | 液位传感器，AKS 4100/4100U 型

目录页码

特点 ...............................................................................................1

产品概念...........................................................................................3

线缆版本 .......................................................................................3

同轴 D14 版本..................................................................................3

同轴 D22 版本..................................................................................3

可选 HMI ...........................................................................................5

测量原理 ..........................................................................................6

主要技术数据 ......................................................................................6

AKS 4100/4100U 的测量范围：

线缆版本 .......................................................................................7

同轴 D14 版本..................................................................................8

同轴 D22 版本..................................................................................8

订购 AKS 4100/4100U ..............................................................................9

尺寸和重量 ...................................................................................... 10

技术数据......................................................................................... 11

快速设置：

线缆版本 ..................................................................................... 13

同轴版本 ..................................................................................... 14

强制 mA 输出 .................................................................................... 16

输入制冷剂气体介电常数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . .16

饱和蒸汽介电常数 . . ............................................................................. 17

如何更改语言设置（默认：中文） .............................................................. 18

恢复出厂设置 .................................................................................... 18

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技术手册 | 液位传感器，AKS 4100/4100U 型

产品概念

线缆版本：

AKS 4100/4100U 有两种不同版本：

线缆版本同轴版本

线缆版本和同轴版本均可配备两种不同的机械工艺连接件：

AKS 4100： G1 in 管螺纹。  

自带铝垫片

AKS 4100U： ¾ in.NPT

同轴 D22 版本：

D22 标记

线缆版本

线缆版本线缆版本包含：

 信号转换器，可附带或不带 HMI  机械工艺连接件，5 m /197 in., Ø2 mm / 0.08 in.

不锈钢线缆

 平衡重  附件包，包含：

3 mm定位螺钉   

安装信号转换器之前用于保护机械工艺连接件  的红色保护盖。

设置标签。

线缆版本的 AKS 4100/4100U 可调节为 800 mm / 31.5 in.至 5000 mm / 196.9 in. 范围内的任何可能长度。

线缆版本可用于 R717 / NH3、 HCFC 和 HFC (εr > 5.6 的液体)。

线缆版本的 AKS 4100/4100U 必须安装在立管中。

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同轴版本

同轴 D14 版本（请参见第 3 页）同轴 D14 版本包含：

 信号转换器（带或不带 HMI）  机械工艺连接件，带 5 m / 197 in.,

Ø2 mm / 0.08 in. 不锈钢线

 管道视所需长度而定  附件包，包含：

- 末端接头（包括 3 mm / 0.12 in. 定位

螺钉。）

- 3 mm / 0.12 in 定位螺钉（每根管道 1 颗定

位螺钉）

- 安装信号转换器之前用于保护机械工艺连接件  的红色保护盖。

- 设置标签。

同轴 D22 版本（请参见第 3 页）同轴 D22 版本包含：

 信号转换器（带或不带 HMI）  机械工艺接口 280 mm / 11 in.。

8 mm / 0.3 in.内杆。

同轴版本必须用于：

- R744 / CO2（εr > 1.3 的液体）。

- 船舶应用

同轴版本的 AKS 4100/4100U 可以安装在立管中（a），也可以直接安装在容器中（b）。

同轴版本也可用于制冷剂：

R717 / NH3、HCFC 和 HFC。

同轴版本可配备下列长度的探头：

丹佛斯型号直管直径

AKS 4100，280 mm 22 mm 0.87 in. D22 G1 in.管螺纹 AKS 4100，500 mm 14 mm 0. 55 in. D14 G1 in.管螺纹 AKS 4100，800 mm 14 mm 0.55 in. D14 G1 in.管螺纹 AKS 4100，1000 mm 14 mm 0.55 in. D14 G1 in.管螺纹 AKS 4100，1200 mm 14 mm 0.55 in. D14 G1 in.管螺纹 AKS 4100，1500 mm 14 mm 0.55 in. D14 G1 in.管螺纹 AKS 4100，1700 mm 14 mm 0.55 in. D14 G1 in.管螺纹 AKS 4100，2200 mm 14 mm 0.55 in. D14 G1 in.管螺纹 AKS 4100U，11.0 in. 22 mm 0.87 in. D22 ¾ in.NPT AKS 4100U，19.2 in. 14 mm 0.55 in. D14 ¾ in.NPT AKS 4100U，30 in. 14 mm 0.55 in. D14 ¾ in.NPT AKS 4100U，45 in. 14 mm 0.55 in. D14 ¾ in.NPT AKS 4100U，55 in. 14 mm 0.55 in. D14 ¾ in.NPT AKS 4100U，65 in. 14 mm 0.55 in. D14 ¾ in.NPT AKS 4100U，85 in. 14 mm 0.55 in. D14 ¾ in.NPT

在 HMI 中选择类型

螺纹

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可选 HMI

可选 HMI 检修/显示单元用于调试和现场快速设置，它很容易安装在 AKS 4100/4100U 上。

检修单元在国际单位和美制单位中均支持多种语言。

进入菜单系统进入快速设置

AKS 4100

更改距离/液位读数单位：

m、cm、 mm、in、ft

切换选项：距离* 液位** 输出（%）*** 输出（mA）****

* “距离”为显示选项。 若将显示设置为“距离”，则显示的值是参照点

至制冷剂液面顶部的距离（参考第 7 页和第 8 页）。

** “液位”为显示选项。 如果显示设置为“液位”，则显示的值为：传感器长度（在快速设置中输入） – 距离（请参见第 7 页和第 8 页）

支持的标准语言：英语（默认）、德语、法语、西班牙语、日语、中文和俄语。

4 – 20 mA 输出（显示为条形图和百分比 [%]



测量值名称（本例中为距离）



设备标签名称



测量读数和单位



设备状态（标记）



标记 1、2 和 3（错误） 硬件问题；信号转换器硬件存在缺陷。

 请联系丹佛斯。

标记 4 和 5（通知） 视液位而定，该标记为“开”或“关”。

仅用于丹佛斯服务信息。

键盘按钮



闪烁的星号表示设备正在工作。



*** “输出（%）”为显示选项。 将以百分比为单位显示制冷剂液位，根据下列条件

确定标度（在快速设置中输入）：标度 4 mA (0%)、标度 20 mA (100%)（参考第 7 页和第 8 页）。

**** “输出 I（mA）”为显示选项。 将以 4 – 20 mA为单位显示制冷剂液位，根据下列条

件

确定标度（在快速设置中输入）：标度 4 mA (4 mA)

、

标度 20 mA (20 mA)（参考第 7 页和第 8 页）。

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测量原理（线缆和同轴）

1. 信号转换器发射电磁 (EM) 脉冲

2. 脉冲在空气中以光速 (V1) 沿线

缆向下传送

3. 脉冲被反射

4. 脉冲以 V1 的速度沿线缆向上

传送

5. 转换器接收脉冲并记录信号

6. EM 脉冲以 V1 的速度移动

7. 传送的 EM 脉冲

8. 将此时间除以二，得到的就是

设备参照点（法兰面）至液面的距离

9. 接收到的 EM 脉冲

AKS 4100/4100U 电子转换器发射宽度约为 1 纳秒的

低密度高频电磁脉冲，该脉冲以光速沿探头（钢线或同轴电缆）向下传输到液体表面。

脉冲经液体表面反射，沿探头折回，再由 AKS 4100/4100U 电子转换器进行接收和分析，然后被转换成液位读数。这种方法称为时域反射（TDR）或导波。

液体的介电常数 εr 是一个关键参数，对高频电磁脉冲的反射程度具有直接影响。εr 值较高的液体（例如氨）能产生较强的反射，而 εr 值较低的液体（例如 CO2）产生的反射则较弱。

只要液态制冷剂的 εr 值大于 1.2，AKS 4100/4100U 就能检测到液位，而液位测量精度则不受影响。

如果已知立管/容器的温度条件，则可输入一个常数（制冷剂气体的介电常数）（参数 2.5.3 GAS EPS.R），以改善顶端和底端死区的数值。

有关线缆版本和同轴版本的 AKS 4100/4100U 的测量范围，请参考第 7 页至第 8 页。

有关不同制冷剂在不同温度下的气体常数值以及通过 HMI 输入这些数值的步骤的详细信息，请参考第 16 页至第 17 页。

主要技术数据 (请参见第 11 页上所有技术数据的完整列表)

) 280 mm同轴 AKS 4100 和 11 in.同轴

AKS 4100U 仅用于 R717/NH

供电电压 14-30 V 直流最小/最大端子处输出 22 mA 时的值。

环境温度供电电压限制：

-40 – 80 °C / -40 – 176 °F : 16 – 30 V 直流

-20 – 80 °C / -4 – 176 °F : 14 – 30 V 直流

负载

RL [Ω] ≤ ((Uext -14 V) / 20 mA)。 – 默认（差错输出设为 3.6 mA） RL [Ω] ≤ ((Uext -14 V) / 22 mA)。 – （差错输出设为 22 mA）

电缆封套 AKS 4100 PG 13，M20×1.5；（线缆直径： 6 – 8 mm / 0.24 – 0.31in.

AKS 4100U ½ in.NPT

制冷剂温度

-60 – 100 °C / -76 – 212 °F

环境温度

-40 – 80 °C / -40 – 176 °F

对于 HMI：-20 – 60 °C / -4 – 140 °F

过程压力

-1 – 100 barg / -14.5 – 1450 psig

终端（弹簧承载）

0.5 – 1.5 mm² （约 20 – 15 AWG）

外壳防护等级： IP 66/67（约为 NEMA 类型 4X）

机械连接件线缆版本/同轴版本： AKS 4100： G1 in.管螺纹。    自带铝垫片 AKS 4100U： ¾ in.NPT

制冷剂 1) 所列制冷剂已经过丹佛斯核准和认可

R717 / NH3 -40 – 50 °C / -40 – 122 °F R744 / CO2 -50 – 15 °C / -58 – 59 °F

HCFC： R22 -50 – 48 °C / -58 – 118 °F HFC： R404A -50 – 15 °C / -58 – 59 °F R410A -50 – 15 °C / -58 – 59 °F R134A -40 – 50 °C / -40 – 122 °F

上述制冷剂可在 AKS 4100/4100U 的整个温度范围内使用，但如果超出上述温度范围，精确度可能会受到影响。

满足下列条件时，可以探测和测量其他 HCFC 和 HFC 类制冷剂：

参考条件介电常数线缆版本可用于 R717 / NH3、HCFC 和 HFC（εr > 5.6 的液体）。

同轴版本必须用于：

- R744 / CO2（εr > 1.3 的液体）。

- 船舶应用。

同轴版本也可用于制冷剂：

R717 / NH3、HCFC 和 HFC。

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