描述
产品概述
斯派莎克 Spirax Sarco PA20 前置放大器是一款直接旋装于电容式液位感应器顶部的紧凑型信号转换元件。放大器将感应器测得的电容变化放大并转换为与液位成比例的 1 至 6 Vdc 直流电压输出，用于蒸汽锅炉、除氧器及各类工艺容器的液位连续测量、极限报警与调节控制。PA20 与斯派莎克旗下所有电压输入型液位控制器及变送器完全兼容。
机械外壳采用奥氏体不锈钢（ASTM A582 303）管状壳体，通过螺纹直接安装在感应器顶端，由专用 O 型圈提供水汽密封。电气连接提供两种规格：标准型配置 DIN 43650 插头及 Pg 11 电缆压盖；UL 认证型配置 1/2” NPT 导管转接接头与 4 根引出线。通过端子接线变化可设定三种不同的灵敏度档位，以适配不同浸没深度的感应棒。
核心特点
- ASTM A582 303 奥氏体不锈钢管体结构，拆卸或更换时无需拆卸感应器机械承压底座
- 测量电容直接线性转换为 1 至 6 Vdc 直流电压信号
- 接线端子提供三种灵敏度设定，满足 500 mm 以下、1050 mm 以下及更长浸没长度感应棒的需求
- 供电电压范围 15 至 36 Vdc（UL 版本为 15 至 35 Vdc），最大工作电流仅 10 mA
- 标准型配 DIN 43650 连接插头，接线盒支持 90° 步进旋转以方便走线
- UL 认证型号配备 1/2” NPT 导管接口与 4 根耐温 105 °C（221 °F）的 18 AWG 导线
- 100 Ω 输出阻抗设计，允许采用屏蔽电缆进行长达 100 m 的远距离信号传输
技术规格
| 参数项目 | 技术指标 |
|---|---|
| 供电电压 | 15 - 36 Vdc（UL 认证型为 15 - 35 Vdc） |
| 最大消耗电流 | 10 mA |
| 输出电压范围 | 1 - 6 Vdc |
| 输出阻抗 | 100 Ω |
| 工作环境温度范围 | 0 °C 至 70 °C（32 °F 至 158 °F） |
| 环境防护等级 | 污染等级 3（Pollution Degree 3）环境 |
| 最大电缆长度 | 100 m |
| 推荐电缆规格 | 3 芯 1 mm²（18 - 16 AWG）耐高温屏蔽电缆 |
| 壳体材质 | 奥氏体不锈钢 ASTM A582 303 |
| 电缆接头材质 | 玻纤增强聚酰胺（Polyamide） |
| 插头密封垫片 | 硅氧橡胶（Silicone rubber） |
| 密封圈材质 | 丁腈橡胶（Nitrile rubber） |
| 整机重量 | 约 0.25 kg（含包装） |
适用范围
- 蒸汽锅炉水位连续监测与给水自动调节控制系统
- 蒸汽锅炉高水位与低水位安全限制及燃烧器联锁切断回路
- 储水箱、除氧水箱、凝结水收集罐及工艺承压容器的水位测量
- 与斯派莎克电压输入型控制器（如 LC 系列）配套完成模拟量液位变送
安装与机械就位
斯派莎克 PA20 前置放大器可在感应器安装到锅炉或水箱之前或之后进行组装。室外露天安装时必须配置附加防护罩以防止风雨侵蚀。
- 将放大器随箱附带的丁腈 O 型密封圈套入电容式感应器的外螺纹根部。注意感应器和 PA20 各配有一个密封圈，安装时只能使用其中一个，切勿重复叠加。
- 将 PA20 旋入感应器顶部并仅用手拧紧。严禁用手过度拧紧或使用扳手紧固，否则会挤损密封圈甚至损坏放大器内部结构。
- 在系统调试及变送器校准前，必须让 PA20 在正常工作温度下预热稳定运行至少 15 分钟。
电气接线与接地配置
现场接线推荐采用 3 芯 1 mm²（18 至 16 AWG）高温屏蔽电缆，最长不得超过 100 m。信号电缆不得与动力电缆共用穿线管或桥架，并远离高压配电设备。
| 端子编号 | 导线颜色（UL版本） | 功能定义 |
|---|---|---|
| 端子 1 | 棕色 (Brown) | 供电电源正极（15 - 36 Vdc / UL型 15 - 35 Vdc） |
| 端子 2 | 红色 (Red) | 信号输出（1 - 6 Vdc） |
| 端子 3 | 橙色 (Orange) | 灵敏度配置端 |
| 接地端子 | 黑色 (Black) | 公共端 / 功能接地（Functional Earth） |
PA20 的接地端为功能接地而非保护接地，系统利用罐体或锅炉金属外壳作为感应器与放大器的公共回路。必须将电缆屏蔽层连接至 PA20 的接地端和控制器的公共端（Common）。控制器的公共端严禁在控制器端做就地接地，以避免形成接地电流环路引发干扰或器件损坏。感应器壳体到管道/锅炉筒体之间的接地过渡电阻必须小于 1 Ω。
标准型 PA20 拆卸中心螺钉和端盖后，插头接线座可按 90° 步进旋转以调整出线方向。UL 认证型号带 12 英寸引出线与 1/2” NPT 导管接口，须通过金属软管连接到外部金属接线盒，该型号插头座严禁旋转。
灵敏度设置与电压校验
通过端子 3 的跨接方式设定三档灵敏度：
- 高灵敏度：端子 1 与端子 3 短接。适用于浸没长度 500 mm 以内工况（包括所有 550 mm 长度以内的感应棒）。
- 中灵敏度：端子 3 悬空不接。适用于浸没长度 1050 mm 以内工况。
- 低灵敏度：端子 3 与电源正极（+）连接。适用于长浸没长度工况。
控制器投运前必须执行电压校验：
- 接通控制器电源，将容器水位升至最高测量水位（锅炉通常为水位表最高刻度）。
- 使用万用表测量端子 2（红色）与接地端（黑色）之间的直流电压。
- 该电压应在 3 至 6 Vdc 之间。若电压超过 6 Vdc，调整端子 3 切换至更低一级灵敏度档位；若低于 3 Vdc，切换至更高一级灵敏度档位。
- 确认在实际水位波动范围内输出电压稳定在 3 至 6 Vdc 响应区间。
维护与清洁指南
斯派莎克 PA20 前置放大器属于免维护固态部件，无日常可磨损组件。清洁外壳时使用浸湿自来水、去离子水或异丙醇的软布擦拭，严禁使用腐蚀性化学溶剂。锅炉水位控制与报警系统必须依据相关特种设备技术规范定期开展功能测试与检查。