測(cè)量原理
導(dǎo)波雷達(dá)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量儀表，雷達(dá)波以運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。
輸入
反射的脈沖信號(hào)沿纜繩傳導(dǎo)至儀表電子線路部分，微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號(hào)識(shí)別由智能軟件完成，距離物料表面的距離 D 與脈沖的時(shí)間行程 T 成正比：
D=C × T/2
其中 C 為
因空罐的距離 E 已知，則物位 L 為： L=E-D
輸出
通過輸入空罐高度 E （ = 點(diǎn)），滿罐高度 F （ = 滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測(cè)量環(huán)境。對(duì)應(yīng)于 4 － 20mA 輸出。
產(chǎn)品簡介：
XM-UDL-31系列導(dǎo)波雷達(dá)物位儀表 |
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類 別 | XM-UDL-31L | XM-UDL-31B | XM-UDL-31T |
應(yīng) 用 | 液體、固體顆粒 | 液體、固體顆粒 | 液體 |
測(cè) 量范 圍 | 30米 | 6米 | 6米 |
過 程 連 接 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 |
過 程 溫 度 | -40-250℃ | -40-250℃ | -40-250℃ |
過 程 壓 力 | -1.0-40bar | -1.0-40bar | -1.0-40bar |
精 度 | &plun;1mm | &plun;1mm | &plun;1mm |
頻 率 范 圍 | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ |
爆 /護(hù)等級(jí) | EXiaII6/IP68 | EXiaII6/IP68 | EXiaII6/IP68 |
信 號(hào) 輸 出 | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART(兩線) |
測(cè)量范圍 說明： H---- 測(cè)量范圍 L---- 空罐距離 B---- 頂部盲區(qū) E---- 探頭到罐壁的小距離 頂部盲區(qū)是指物料料面與測(cè)量參考點(diǎn)之間的小距離。 底部盲區(qū)是指纜繩底部附近無法測(cè)量的一段距離。 頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間是測(cè)量距離。 注意： 只有物料處于頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間時(shí)，才能罐內(nèi)物位的測(cè)量。 |
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安裝指南 下述的安裝指南適用于纜式和桿式探頭測(cè)量固體顆粒料和液體物體。同軸管式探頭只適用于液體物體。 安裝位置： 盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。 對(duì)金屬罐和塑料罐，在整個(gè)量程范圍內(nèi)不碰壁。如果是金屬罐，物位儀表不要安裝在罐的。 建議安裝在料倉直徑的 1/4 處。 纜式探頭或桿式探頭離罐壁小距離不小于 30 厘米。 探頭底部距罐底大約 30mm 。 探頭距罐內(nèi)障礙物小距離不小于 200mm 。 如果容器底部是錐型的，傳感器可以安裝 罐頂，這樣可以一直測(cè)量到罐底。
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右圖為桿式雷達(dá)安裝圖，主要用于液體液位的測(cè)量。 特點(diǎn)： 可以測(cè)量介電常數(shù)大于等于 1.4 的任何介質(zhì)。 一般用于測(cè)量粘度 ≤ 500cst 而且不容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。 桿式雷達(dá)量程可以 6 米。 對(duì)蒸汽和泡沫有很強(qiáng)的抑制能力，測(cè)量不受影響。 對(duì)于介電常數(shù)比較小的液體物料可以采用雙探桿式測(cè)量方式，以保障良好的準(zhǔn)確測(cè)量。 |
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安裝方法
合理安裝能儀表長期而的測(cè)量 儀表可采用螺紋連接，螺紋的長度不要過 150mm ，還可以采用在短管上安裝。理想的短管直徑小于 150mm ，高度小于 150mm ，若安裝于較長的短管上，應(yīng)底部固定纜繩或選用對(duì)中支架以避免纜繩與短管末端接觸。
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DN200或DN250的安裝于短管內(nèi)安裝 當(dāng)儀表需要安裝于直徑大于 200mm 短管時(shí)，短管內(nèi)壁產(chǎn)生回波，在介質(zhì)介電常數(shù)低的情況下會(huì)引起測(cè)量誤差。因此，對(duì)于一個(gè)直徑為 200mm 或 250mm 的短管，需要選一個(gè)帶“喇叭接口”的法蘭。盡量避免安裝在直徑大于 250mm 的短管上。 |
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在塑料罐上安裝
注意！ 無論是纜式或桿式若想儀表工作正常，過程連接表面應(yīng)為金屬。當(dāng)儀表裝在塑料罐上時(shí)，若罐頂也是塑料或其它非導(dǎo)電材質(zhì)時(shí)，儀表需要配金屬法蘭，若采用螺紋連接，需配一塊金屬板。 |
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纜繩所受下拉力
當(dāng)加料和出料時(shí)，介質(zhì)對(duì)纜繩將產(chǎn)生下拉力，下拉力的大小取決于下列因素：
• 纜繩長度
• 物料的密度
• 儲(chǔ)倉的直徑
• 纜繩的直徑
測(cè)量液體時(shí)的安裝指導(dǎo)
下述安裝指導(dǎo)適用于桿式和纜式探頭，管式探頭測(cè)量與安裝方式無關(guān)。
安裝位置
• 距離罐壁的距離建議為罐直徑的 1/6 － 1/4( 至少 300mm ，混凝土罐至少 400mm)
• 不要安裝在金屬罐中間
• 不要裝在下料口處
• 選擇探頭長度時(shí)，注意探頭底部距罐底約大于 30mm
• 注意介質(zhì)溫度
罐內(nèi)障礙物
• 安裝時(shí)注意探頭距離障礙至少 200mm
干擾的祛除
• 干擾回波抑制：軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾回波的抑制，從而理想測(cè)量效果
• 旁通管及導(dǎo)波管（適用于液體）對(duì)于粘度不打于 500cst ，可采用旁通管，導(dǎo)波管或管式來避免干擾。
液體標(biāo)準(zhǔn)安裝
對(duì)于粘度≤ 500cst 且不易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)，管式探頭是方案，其特點(diǎn)如下：
• 卓越的性
• 可用于介電常數(shù)大于等于 1.4 的任何介質(zhì)，測(cè)量與介質(zhì)的導(dǎo)電性無關(guān)
• 罐內(nèi)障礙物及短管尺寸不影響測(cè)量
• 比桿式探頭能承受的橫向壓力高
• 對(duì)于高粘度的介質(zhì)，建議使用桿式探頭
儀表在臥罐及立罐上的安裝
• 管式探頭及桿式探頭長可到 6 米對(duì)于測(cè)量距離過 6 米的罐，可選用 8mm 纜式探頭
• 安裝及固定方式同固體粉倉測(cè)量
• 對(duì)距罐壁的距離無限制，只要避免探頭接觸罐壁即可
• 如果罐內(nèi)障礙物比較多或過于靠近探棒時(shí)，請(qǐng)選用管式探頭
腐蝕性介質(zhì)測(cè)量
• 如果測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，可選用桿式探頭套一個(gè)塑料套管進(jìn)行測(cè)量
調(diào)試
HBRD 可以通過三種方式調(diào)試： • 通過顯示調(diào)整模塊 HBPM • 通過調(diào)試軟件 HBSOFT • 通過 HART 手持編程器
現(xiàn)場(chǎng)編程模塊（ HBPM） JEPM 編程器由 6 個(gè)按鍵和一個(gè)液晶顯示屏，可以顯示調(diào)整菜單和參數(shù)設(shè)置。其功能相當(dāng)于一個(gè)分析處理儀表。 |
HBPM |
通過HBSOFT軟件調(diào)試
雷達(dá)傳感器都可以通過軟件進(jìn)行調(diào)試。采用 HBSOFT 軟件進(jìn)行調(diào)試，需要一個(gè)儀表 CONNECAT 驅(qū)動(dòng)器。
使用軟件調(diào)試的時(shí)候，給雷達(dá)儀表加電 24VDC ，同時(shí)在連接 HART 適配器前端加一個(gè) 250 歐姆的電阻。如果一體式 HART 電阻（內(nèi)部電阻 250 歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，這時(shí)候 HART 適配器可以和 4…20mA 線并聯(lián)。
接線方式
儀表尺寸
技術(shù)參數(shù)
參數(shù)： 工作頻率:100MHZ-1.8GHZ
測(cè)量范圍：纜式： 0-30m；桿式、雙桿式：0-6m
重復(fù)性：&plun; 3mm
分辨率： 1mm
采樣：回波采樣 55 次/s
響應(yīng)速度： >0.2S（根據(jù)具體使用情況而定）
輸出電流信號(hào)： 4-20mA
： <0.1%
通訊接口： HART 通訊協(xié)議
過程連接 : G1-1/2
法蘭 DN50，DN80，DN100，DN150
過程壓力 : -1-40bar
電源： 電源：24VDC(&plun;10%),紋波電壓：1Vpp
耗電量： max 22.5mA
環(huán)境條件： 溫度-40 ℃ ～ +80 ℃
外殼護(hù)等級(jí)： IP68
爆等級(jí)： EXiaII6
兩線制接線： 儀表供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯屏蔽電纜線
電纜入口： 2個(gè)M20 × 1.5(電纜直徑5--9mm)
測(cè)量距離
下表列出不同類別被測(cè)介質(zhì)與測(cè)量距離的關(guān)系
介質(zhì)分組 | DK( ε ) | 固體顆粒 | 液體 | 測(cè)量范圍 |
1 | 1.4…1.6 | －冷凝氣，如 N 2 CO 2 | 3m （指同軸桿式探頭） | |
2 | 1.6…1.9 | －塑料帶粒子 －白灰石，特種水泥 －糖 | －液化氣，如丙烷 －溶劑 －氟利昂 12/ 氟利昂 －棕櫚油 | 25m |
3 | 1.9…2.5 | －普通水泥，石膏 | －礦物油，燃料 | 30m |
4 | 2.5…4 | －谷物，種子 －石頭 －砂粒 | －苯，苯乙烯， －呋喃 －萘 | 30m |
5 | 4…7 | －潮濕的石頭，礦石 －鹽 | －氯苯，氯仿 －纖維素噴霧 －異氰鹽酸，本胺 | 30m |
6 | >7 | －金屬粉末 －碳黑 －煤炭 | －含水液體 －酒精 －液氨 | 30m |
