704导波雷达物位计

所属分类：导波雷达物位计
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发布日期：2020-04-15 15:45

详细介绍

1、测量原理

原理：
导波雷达发出的高频微波脉冲沿着探测组件（钢缆或钢棒）传播，遇到被测介质，由于介电常数突变，引起反射，一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。
特点：
由于采用了先进的微处理器和独特的choDiscovery回波处理技术，导波雷达物位计可以应用于各种复杂工况。
多种过程连接方式及探测组件的型式，使得60X系列导波雷达物位计适用于各种复杂工况及应用场合。如：高温、高压及小介电常数介质等。
采用脉冲工作方式，导波雷达物位计发射功率极低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体及环境均伤害。
说明：
导波雷达是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式或杆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
反射的脉冲信号沿缆式或杆式探头传导至仪表电子线路部分，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由脉冲软件完成，距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：
D=C×T/2
其中C为光速
因空罐的距离E已知，则物位●为：
●=E-D
通过输入空罐高度E（=零点），满罐
高度F（=满量程）及一些应用参数来
设定，应用参数将自动使仪表适应测
量环境，对应于4－20mA输出。

测量范围：
说明：
H----测量范围
●----空罐距离
B----顶部盲区
E----探头到罐壁的最小距离
顶部盲区是指物料最高料面与测量参考点之间的最小距离。
底部盲区是指缆绳最底部附近无法精确测量的一段距离。
顶部盲区和底部盲区之间是有限测量距离。

注意：
只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能保证罐内物位的可靠测量。

适用介质：液体，特别是低介电常数的液体
应    用：无离子水、脱氧水等液体的测量
防爆认证：Exia IIC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Gb
测量范围：6m
频    率：500MHz-1.8GHz
天    线：同轴管式天线
测量精度：±5mm
过程温度：（-40～250）℃
过程压力：（-0.1～4）MPa
信号输出：（4～20）mA/HART
现场显示：四位LCD  可编程
电    源：两线制（DC24V）
/四线制（DC24V/AC220V）
外    壳：铝/ 塑料
过程连接：螺纹/法兰（选配）

3、安装指南
在整个量程范围内确定缆或棒不要接触到内部障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。另外需注意缆或棒不得与加料料流相交。
安装仪表时还需注意：最高料位不得进入测量盲区；仪表距离罐壁必须保持一定的距离；仪表的安装尽可能使缆或棒的方向与被测介质的表面垂直。安装在防爆区域内的仪表必须遵守国家防爆危险区的安装规定。本安型的外壳采用铝壳。本安型仪表壳安装在有防爆要求的场合，仪表必须接大地。

下述的安装指南适用于缆式和杆式测量固体粉料或液体。
● 安装位置：
Ø 尽量远离出料口和进料口。
Ø 金属罐在整个量程范围内不碰罐壁及罐底。
Ø 建议安装在料仓直径的1/4或1/6处，与罐壁的最小距离为测量范围的1/10。
Ø 缆式或杆式探头离罐壁最小距离≥300mm。
Ø 探头底部距罐底≥30mm。
Ø 探头距罐内障碍物最小距离≥200mm。
Ø 如果容器底部是锥型的，可以安装罐顶中央。

● 下图为杆式雷达物位计安装图，主要用于液体液位的测量
特点：

Ø 可以测量介电常数≥1.8的任何介质。
Ø 一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
Ø 杆式雷达最大量程可以达到6米。
Ø 对蒸汽和泡沫有很强的穿透能力，测量不受影响。
Ø 泡沫较大的液体测量环境，应选择单杆式导波雷达物位计测量

● 下图为双缆式雷达物位计安装图，主要用于低介电常数液体液位及低介电常数轻质固体粉料位的测量
特点：
Ø 介电常数比较小的液体及轻质固体粉料可以采用双缆式测量方式，以保障良好的准确测量。
Ø 可以测量介电常数≥1.6的任何介质。
Ø 一般用于测量粘度≤500cst而且不容易产生粘附的介质。
Ø 双缆式雷达物位计最大量程可以达到30米。

● 安装方法

Ø 合理安装能确保仪表长期可靠而精确的测量：

导波雷达物位计可采用螺纹连接，螺纹的长度不要超过15mm，还可以采用在短管上安装。安装短管直径在2″至6″则安装短管高度应≤100mm（螺纹及短管的长度越短，测量越稳定），若安装短管较长，理想状态应将短管割短，或底部固定缆式探头及选用绝缘对中支架以避免缆式探头与短管末端接触。

Ø DN200或DN250的短管内安装：
当导波雷达需要安装于直径大于200mm短管时，短管内壁产生回波，在介质介电常数低的情况下会引起测量误差。因此，对于一个直径为200mm或250mm的短管，需要选一个带“喇叭接口”的特殊法兰。

Ø 在塑料罐上安装注意事项：
无论是缆式或杆式，若想导波雷达工作正常，过程连接表面应为金属。当导波雷达装在塑料罐上时，若罐顶也是塑料或其它非导电材质时，仪表需要配金属法兰，若采用螺纹连接，需配一块金属板。

Ø 干扰的优化

² 干扰回波抑制：软件可实现对干扰回波的抑制，从而达到理想测量效果。
² 旁通管及导波管（仅适用于液体）对于粘度不大于500cst，可采用旁通管或导波管来避免干扰。

Ø 低介电常数液体的安装

对于介电常数大于1.3，粘度≤500cst且不易产生粘附的介质，可将导波雷达安装在导波管中测量，其特点如下：
² 卓越的可靠性、高精度
² 可用于介电常数≥1.3的任何介质，测量与介质的导电性无关
² 罐内障碍物及短管尺寸不影响测量

Ø 腐蚀性介质测量
如果测量腐蚀性介质，可选用杆式或缆式探头套PTFE、PFA套管进行测量。

Ø 卧罐及立罐上的安装

² 杆式探头最长可到6米，对于测量距离超过6米的储罐，可选用4mm缆式探头
² 安装及固定方式同固体粉仓测量
² 距罐壁的距离大于等于300mm，一定避免探头接触罐壁
² 选择探头长度时，注意探头底部距罐底大于30mm
² 如果罐内障碍物比较多或过于靠近探头传感器时，可安装导波管进行测量

Ø 注意事项

² 安装在导波管中的导波雷达一般选用杆式探头传感器，安装时杆式探头上应安装绝缘同心支架，保证杆式探头与导波管同心，否则将产生很强的虚假回波。
² 当测量范围超过杆式探头导波雷达的最大测量范围时，应选用缆式探头的导波雷达，此时导波管的直径应大于或等于6〞 (DN150)，否则将产生很强的虚假回波。

● 安装正误：

● 防潮：

4、仪表尺寸（单位：mm）

5、电气连接

● 供电电压
(4～20) mA/HART（两线制）     供电电源和输出电流信号共用一根两芯屏蔽电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个安全栅。

(4～20) mA/HART（四线制）     供电电源和电流信号分开，各自分别使用一根两芯屏蔽电缆线。具体供电电压范围参见技术数据。

标准型仪表电流输出可采用接地形式输出。防爆型仪表电流
输出必须浮空输出。仪表及接地端子应保证良好接地，通常
接地可连接到罐的接地点上，若是塑料罐则应接到临近的大
地上。
● 连接电缆的安装
一般介绍                      供电电缆可使用普通两芯电缆，电缆外径应为（5~9）mm，
以确保电缆入口的密封。如果存在电磁干扰，建议使用屏蔽
电缆。

(4～20) mA/HART（两线制）     供电电缆可使用普通两芯电缆。

(4～20) mA/HART（四线制）     供电电缆应使用带有专用地线的电缆线。

电缆的屏蔽和接线              屏蔽电缆两端均应接地。在传感器内部，屏蔽必须连接
内部接地端子。外壳上的外部接地端子必须连接大地。

如果有接地电流，屏蔽电缆远离仪表一侧的屏蔽端必须通过
一个陶瓷电容（比如：1nF/1500V）接地，以起到隔直和旁
路高频干扰信号的作用。

● 连接方式
24V  两线制接线图如下：

220V 四线制接线如下图：

● 防爆连接
本产品的防爆形式为本质安全型。防爆标志：Exia IIC T6。本安型导波雷达物位计采用压铸铝外壳材料，电子部件采用胶封结构，从而确保电路部分故障时产生的火花不会泄放出来。本产品适用于Exia IIC T6 防爆等级以下可燃性介质的物位连续测量。
本产品使用时须用安全栅供电。FBS-2安全栅系本产品的关联设备，防爆形式为本质安全型。防爆标志：[Exia] IIC ，供电电压（21.6～26.4）V DC,短路电流为135mA,工作电流（4～20）mA。
所有电缆均要采用屏蔽电缆，从仪表到安全栅最大长度500m。分布电容≤0.1μF/km、分布电感≤1mH/km。仪表安装时必须接大地。不得使用其它未经防爆检验的关联设备。

● 安全指导
请遵守当地电气安装规程的要求！
请遵守当地对人员健康和安全的规程要求。所有对仪表电气部件的操作必须由经过正规培训的专业人员完成。
请检查仪表的铭牌确保产品规格符合您的要求。请确保供电电压与仪表铭牌上的要求一致。

● 防护等级
本仪表完全满足防护等级IP66/67的要求，请确保电缆密封头的防水性。如下图：

如何确保安装满足IP67的要求：
请确保密封头未受损。
请确保电缆未受损。
请确保所使用的电缆符合电气连接规范的要求。
在进入电气接口前，将电缆向下弯曲，以确保水不会流入壳体，见①
请拧紧电缆密封头，见②
请将未使用的电气接口用盲堵堵紧，见③

6、仪表调试

● 三种调试方法：
① 显示/调试模块（View Point）
② 上位机调试软件
③ HART手持编程器

● 显示/调试模块
View Point是可以插接的显示调试工具，通过View Point上的4个按键对仪表进行调试。调试菜单的语言可选。调试后，一般就只用于显示，透过玻璃视窗可以非常清楚地读出测量值。
显示/按键
① 液晶显示② 按键

● 上位机调试

通过HART与上位机相连

①  RS232接口／或USB接口
②  雷达物位计
③  HART适配器
④  250Ω电阻

● HART 手持编程器编程

① HART手持编程器
② 雷达物位计
③ 250Ω电阻

7、技术参数

一般数据
探测组材料
棒                                                不锈钢316L/PTFE
缆                                                不锈钢316L/PTFE
同轴                                            不锈钢316L/PTFE
密封                                             Viton氟橡胶，Kalrez氟化橡胶
过程连接                                    不锈钢316L
外壳                                            铝,塑料,不锈钢316L
                                                    铸铝，粉末图层
外壳和外壳之间的密封            硅橡胶
外壳视窗                                    聚碳酸脂
接地端子                                    不锈钢316L

供电电压

两线制
标准型                                          (16～36)V DC
本安型                                          (21.6～26.4)V DC
功耗                                               max.   22.5mA
允许纹波
- <100Hz                                       Uss < lV
- (100～100K)Hz                         Uss < l0mV

四线制              本安+隔爆                                   (22.8～26.4)V DC，(198～242)V AC
功耗                                             max. 1VA，1W

电缆参数
                       电缆入口／插头                         1个 M20xl.5电缆入口（电缆直径5～9mm）
                                                                            1个盲堵 M20xl.5
                       弹簧接线端子                             用于导线横截面2.5mm²

输出参数
输出信号                                   (4～20)mA/HART
分辨率                                      1.6μA
故障信号电流输出不变；20.5mA；22mA；3.9mA
两线制负载电阻见下图
四线制负载电阻最大500Ω
积分时间                                   (0～50)s，可调

特征参数
最大测量距离
701                                             30m/6m（缆/杆）
702                                             20m/6m（缆/杆）
703                                             30m/6m（缆/杆）
704                                             6 m
705                                             15m/6m（缆/杆）
测量间隔                                   约1s   （取决于参数设置）
调整时间                                   约1s   （取决于参数设置）
分辨率                                       1mm
准确度                                      ±10mm

工作存储及运输温度                      (-40～80) ℃
过程温度（天线部分的温度）
701、704                                          (-40～250)℃
702                                                    (-40～200)℃
703                                                    (-40～150)℃
705                                                    (-200～400)℃
相对湿度                                          ＜95%
罐内压力                                          Max. 40MPa
耐   震                                              机械震动l0m/s² , (10～150)Hz
最大拉力                                         见拉力示意图
在测量固体介质的时候，拉力取决于容器直径和物位，以下显示的是一些典型介质产生的拉力。