一、導波雷達物位計
測量原理
導波雷達是基于時間行程原理的測量儀表,雷達波以光速運行,運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。探頭發出高頻脈沖并沿纜繩傳播,當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內的接收器接收,并將距離信號轉化為物位信號。
輸入
反射的脈沖信號沿纜繩傳導至儀表電子線路部分,微處理器對此信號進行處理,識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成,距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比:
D=C×T/2
其中C為光速
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(=零點),滿罐高度F(=滿量程)及一些應用參數來設定,應用參數將自動使儀表適應測量環境。對應于4-20mA輸出。
產品簡介:
測量范圍 說明: H----測量范圍 L----空罐距離 B----頂部盲區 E----探頭到罐壁的最小距離 頂部盲區是指物料料面與測量參考點之間的最小距離。 底部盲區是指纜繩部附近無法精確測量的一段距離。 頂部盲區和底部盲區之間是有效測量距離。 注意: 只有物料處于頂部盲區和底部盲區之間時,才能保證罐內物位的可靠測量。 | |
安裝指南 下述的安裝指南適用于纜式和桿式探頭測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: 盡量遠離出料口和進料口。 對金屬罐和塑料罐,在整個量程范圍內不碰壁。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最小距離不小于30厘米。 探頭底部距罐底大約30mm。 探頭距罐內障礙物最小距離不小于200mm。 如果容器底部是錐型的,傳感器可以安裝 罐頂,這樣可以一直測量到罐底。 | |
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右圖為桿式雷達安裝圖,主要用于液體液位的測量。 特點: 可以測量介電常數大于等于1.4的任何介質。 一般用于測量粘度≤500cst而且不容易產生粘附的介質。 桿式雷達量程可以達到6米。 對蒸汽和泡沫有很強的抑制能力,測量不受影響。 對于介電常數比較小的液體物料可以采用雙探桿式測量方式,以保障良好的準確測量。 | |
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安裝方法 合理安裝能確保儀表長期可靠而精確的測量 儀表可采用螺紋連接,螺紋的長度不要超過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,應底部固定纜繩或選用對中支架以避免纜繩與短管末端接觸。 | |
DN200或DN250的安裝于短管內安裝 當儀表需要安裝于直徑大于200mm短管時,短管內壁產生回波,在介質介電常數低的情況下會引起測量誤差。因此,對于一個直徑為200mm或250mm的短管,需要選一個帶“喇叭接口”的特殊法蘭。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,過程連接表面應為金屬。當儀表裝在塑料罐上時,若罐頂也是塑料或其它非導電材質時,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
當加料和出料時,介質對纜繩將產生下拉力,下拉力的大小取決于下列因素:
l 纜繩長度
l 物料的密度
l 儲倉的直徑
l 纜繩的直徑
測量液體時的安裝指導
下述安裝指導適用于桿式和纜式探頭,管式探頭測量與安裝方式無關。
安裝位置
l 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)
l 不要安裝在金屬罐中間
l 不要裝在下料口處
l 選擇探頭長度時,注意探頭底部距罐底約大于30mm
l 注意介質溫度
罐內障礙物
l 安裝時注意探頭距離障礙至少200mm
干擾的祛除
l 干擾回波抑制:軟件可實現對干擾回波的抑制,從而達到理想測量效果
l 旁通管及導波管(僅適用于液體)對于粘度不打于500cst,可采用旁通管,導波管或管式來避免干擾。
液體標準安裝
對于粘度≤500cst且不易產生粘附的介質,管式探頭是方案,其特點如下:
l 的可靠性
l 可用于介電常數大于等于1.4的任何介質,測量與介質的導電性無關
l 罐內障礙物及短管尺寸不影響測量
l 比桿式探頭能承受的橫向壓力高
l 對于高粘度的介質,建議使用桿式探頭
儀表在臥罐及立罐上的安裝
l 管式探頭及桿式探頭最長可到6米對于測量距離超過6米的罐,可選用8mm纜式探頭
l 安裝及固定方式同固體粉倉測量
l 對距罐壁的距離無限制,只要避免探頭接觸罐壁即可
l 如果罐內障礙物比較多或過于靠近探棒時,請選用管式探頭
腐蝕性介質測量
l 如果測量腐蝕性介質,可選用桿式探頭套一個塑料套管進行測量
調試 可以通過三種方式調試: l 通過顯示調整模塊NYPM l 通過調試軟件NYSOFT l 通過HART手持編程器 現場編程模塊(NYPM) NYPM編程器由6個按鍵和一個液晶顯示屏,可以顯示調整菜單和參數設置。其功能相當于一個分析處理儀表。 | NYPM |
通過NYSOFT軟件調試
雷達傳感器都可以通過軟件進行調試。采用NYSOFT軟件進行調試,需要一個儀表CONNECTCAT驅動器。
使用軟件調試的時候,給雷達儀表加電24VDC,同時在連接HART適配器前端加一個250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻(內部電阻250歐姆)的供電儀表,就不需要附加外部電阻,這時候HART適配器可以和4…20mA線并聯。
接線方式
儀表尺寸
技術參數
參數: 工作頻率:100MHZ-1.8GHZ
測量范圍:纜式:0-30m;桿式、同軸式:0-6m
重復性:±3mm
分辨率:1mm
采樣:回波采樣55 次/s
響應速度:>0.2S(根據具體使用情況而定)
輸出電流信號:4-20mA
精度:<0.1%
通訊接口: HART 通訊協議/485通訊接口
過程連接: G1-1/2
法蘭DN50,DN80,DN100,DN150
過程壓力: -1-40bar
電源: 電源:24VDC(±10%),紋波電壓:1Vpp
耗電量:max 22.5mA
環境條件: 溫度-40℃~+80℃
外殼防護等級: IP68
防爆等級: EXiaIICT6
兩線制接線: 儀表供電和信號輸出共用一根兩芯屏蔽電纜線
電纜入口:2個M20×1.5(電纜直徑5--9mm)
測量距離
下表列出不同類別被測介質與測量距離的關系
介質分組 | DK(ε) | 固體顆粒 | 液體 | 測量范圍 |
1 | 1.4…1.6 | | -冷凝氣,如N2CO2 | 3m(僅指同軸桿式探頭) |
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,甲苯 -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 |
YYRD800產品選型
儀表型號, 探頭類型, 長度, 材質
RD801 8mm 纜式探頭 30000mm 不銹鋼
RD802 10mm 桿式探頭 6000mm 不銹鋼
RD803 雙桿式探頭 6000mm 不銹鋼(法蘭安裝)
防爆
P 非防爆型(普通型)信號輸出(4-20mA)HART協議
I 本安防爆型(EXiaIICT6) 電流信號輸出(4-20mA)HART協議
一體化過程連接/材質
G G1-1/2A 螺紋 PN16 316L不銹鋼
N 1-1/2NPT 螺紋 PN16 316L不銹鋼
C 法蘭DN50 PN16C 316L不銹鋼
D 法蘭DN80 PN16C 316L不銹鋼
E 法蘭DN100 PN16C 316L不銹鋼
F 法蘭DN150 PN16C 316L不銹鋼
密封溫度
P 普通密封-20…80℃
G 高溫密封-40-250℃帶散熱片
外殼/防護等級/天線防護等級
L 鋁/IP68
電纜接口
M M20*1.5
N 1/2NPT
現場顯示
V帶
X不帶
編程器
B帶
X不帶
探頭長度(米)
YYRD800 | | | | | | | | | |