纜式導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)
一、儀表概述:
纜式導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)運(yùn)用**的雷達(dá)脈沖波測(cè)量技術(shù),以其優(yōu)良的性能,尤其是在槽罐中有攪拌、溫度高、蒸汽大、介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)疤等惡劣的測(cè)量條件下,顯示出其的性能,在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用??砂惭b于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi),對(duì)液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大,有惰性氣體及蒸汽存在的場(chǎng)合。
二、測(cè)量原理:
纜式導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表,發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達(dá)波以光速運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式或桿式探頭傳導(dǎo),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)。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測(cè)量。即使工況情況比較復(fù)雜,存在虛假回波,用微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。
1、輸入:
反射的脈沖信號(hào)沿纜式或桿式探頭傳導(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為光速因空罐的距離E已知,則物位L為:L=E-D;
2、輸出:
通過輸入空罐高度E(=零點(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;
3、測(cè)量范圍:
F-測(cè)量范圍;E-空罐距離;B-頂部盲區(qū);H-探頭到罐壁的zui小距離 頂部盲區(qū)是指物料zui高料面與測(cè)量參考點(diǎn)之間的zui小距離。 底部盲區(qū)是指纜繩zui底部附近無法精確測(cè)量的一段距離。 頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間是有效測(cè)量距離;
4、注意:只有物料處于頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間時(shí),才能保證罐內(nèi)物 位的可靠測(cè)量。
三、數(shù)據(jù)處理:
雷達(dá)物位計(jì)通過輸入空罐高度L(=零點(diǎn)),滿灌高度H(=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。是對(duì)應(yīng)于 4-20mA輸出。
四、適用場(chǎng)合:
適用于高溫(350℃)、高壓、真空、蒸汽、高粉塵及揮發(fā)性氣體等惡劣環(huán)境??蓪?duì)不同料位進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。該儀器主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品,且安裝調(diào)試簡(jiǎn)便,可以單臺(tái)使用,也可組網(wǎng)使用,可**應(yīng)用于冶金、建材、能源、石化、水利、糧食等行業(yè)。
五、性能特點(diǎn):
1、通用性強(qiáng):可測(cè)量液位及料位,可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求,zui高測(cè)量溫度可達(dá)800℃,zui大壓力可達(dá)5MPa,并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等惡劣場(chǎng)合。
2、防掛料:獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu),使其測(cè)量可以不受傳感器掛料影響,無需定期清潔,避免誤測(cè)量。
3、免維護(hù):測(cè)量過程無可動(dòng)部件,不存在機(jī)械部件損壞問題,無須維護(hù)。
4、抗干擾:接觸式測(cè)量,抗干擾能力強(qiáng),可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。
5、準(zhǔn)確可靠:測(cè)量量多樣化,使測(cè)量更加準(zhǔn)確,測(cè)量不受環(huán)境變化影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長(zhǎng)。
六、技術(shù)指標(biāo):
1、工作頻率:100MHz-1.8GHz;
2、測(cè)量范圍:纜式:0-35m桿式、同軸式:0-6m;
3、重復(fù)性:±3mm ;
4、分辨率:1mm;
5、采樣:回波采樣54次/s;
6、 響應(yīng)速度:>0.2S(根據(jù)具體使用情況而定);
7、精度:<0.1%;
8、輸出電流信號(hào):4-20mA ;
9、通訊接口:HART通訊協(xié)議;
10、過程連接:G1-1/2,G3/4法蘭:DN50,DN80,DN100,DN150;
11、過程壓力:-1~60bar ;
12、電源:24VDC(±10%)紋波電壓:1Vpp;
13、耗電量:max22.5mA;
14、環(huán)境條件:溫度:-40℃~ 250℃;
15、外殼防護(hù)等級(jí):IP68;
16、防爆等級(jí):EXiaIICT6 ;
17、兩線制接線:儀表供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯電纜;
18、電纜入口:M20×1.5(電纜直徑5~9mm)。
七、安裝指導(dǎo)說明:
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:
1、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);
2、不要安裝在金屬罐中間;
3、不要裝在下料口處;
4、選擇探頭長(zhǎng)度時(shí),注意探頭底部距罐底約大于30mm;
5、注意介質(zhì)溫度。
罐內(nèi)障礙物:
1、安裝時(shí)注意探頭距離障礙至少200mm。
干擾的祛除:
1、干擾回波抑制:軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾回波的抑制,從而達(dá)到理想測(cè)量效果;
2、旁通管及導(dǎo)波管(僅適用于液體)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),管式探頭是理想方案,其特點(diǎn)如下:
的可靠性;
1、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);
2、罐內(nèi)障礙物及短管尺寸不影響測(cè)量;
3、比桿式探頭能承受的橫向壓力高;
4、對(duì)于高粘度的介質(zhì),建議使用桿式探頭。
臥罐及立罐上的安裝:
1、管式探頭及桿式探頭zui長(zhǎng)可到6米對(duì)于測(cè)量距離超過6米的罐,可選用8mm纜式探頭;
2、安裝及固定方式同固體粉倉測(cè)量;
3、對(duì)距罐壁的距離無限制,只要避免探頭接觸罐壁;
4、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:
1、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。
八、測(cè)量條件注意事項(xiàng):
1、測(cè)量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計(jì)算,但在特殊情況下,若罐低為凹型或錐形,當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無法進(jìn)行測(cè)量。
2、若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí),罐低可見,此時(shí)為保證測(cè)量精度,建議將零點(diǎn)定在低高度為C 的位置。
3、理論上測(cè)量達(dá)到天線*的位置是可能的,但是考慮到腐蝕及粘附的影響,測(cè)量范圍的終值應(yīng)距離天線的*至少100mm。
4、對(duì)于過溢保護(hù),可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。
5、zui小測(cè)量范圍與天線有關(guān)。
6、隨濃度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以將其反射,但在一定的條件下是可以進(jìn)行測(cè)量的。
九、安裝要求:
導(dǎo)波雷達(dá)能否正確測(cè)量,依賴于反射波的信號(hào)。如果安裝位置,液面不能將電磁波反射回雷達(dá)天線或在信號(hào)波的范圍內(nèi)有干擾物反射干擾波給雷達(dá)物位計(jì),雷達(dá)都不能正確反映實(shí)際物位。因此,合理選擇安裝位置對(duì)雷達(dá)物位計(jì)十分重要,在安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、導(dǎo)波雷達(dá)天線的軸線應(yīng)與液位的反射表面垂直。
2、導(dǎo)波雷達(dá)盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。
3、針對(duì)金屬罐和塑料罐,在整個(gè)量程范圍內(nèi)要求不碰壁,對(duì)于圓型或橢圓型的容器,應(yīng)裝在離中心為1/2R(R為容器半徑)距離的位置,不可裝在圓型或橢圓型的容器頂?shù)闹行奶?,否則雷達(dá)波在容器壁的多重反射后,匯集于容器頂?shù)闹行奶?,形成很?qiáng)的干擾波,會(huì)影響準(zhǔn)確測(cè)量。
4、導(dǎo)波雷達(dá)纜式探頭或桿式探頭離罐壁zui小距離不小于30厘米。導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)探頭底部距罐底大約30mm。
5、導(dǎo)波雷達(dá)探頭距罐內(nèi)障礙物zui小距離不小于200mm。
6、喇叭型的導(dǎo)波雷達(dá)的喇叭口要超過安裝孔的內(nèi)表面一定的距離(>10mm)。
7、如果容器底部是錐型的,傳感器可以安裝導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)罐頂中央,這樣可以一直測(cè)量到罐底。
8、如果外罐壁材質(zhì)為諸如GRP之類的非導(dǎo)電材料時(shí),微波信號(hào)同樣可被信號(hào)波束角外的干擾物(如金屬管道、爬梯、壁爐等)反射回來。因此,在信號(hào)波束角內(nèi)不能安裝此類干擾物。
0、導(dǎo)波雷達(dá)的高頻模塊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電焊比較敏感,因此要求在其3 m之內(nèi)不能動(dòng)焊。
10、對(duì)液位波動(dòng)較大的容器的液位測(cè)量,可采用附帶旁通管的液位計(jì),以減少液位波動(dòng)的影響。
十、數(shù)據(jù)對(duì)照表:
產(chǎn)品型號(hào) | RD701 | RD702 | RD703 |
應(yīng)用范圍 | 適用復(fù)雜測(cè)量,液體和固體顆粒狀介質(zhì),大粉塵環(huán)境。 | 適用于固體、液體介質(zhì)測(cè)量, 粉狀顆粒介質(zhì)。 | 固體粉塵、液體測(cè)量,可用于介電常數(shù)比較小的液體。 |
測(cè)量范圍 | 0~30米 | 0~6米 | 0~30米 |
連接方式 | 螺紋(G1-1/2″,1-1/2″NPT),法蘭(DN50/80/100/150) | ||
料倉開口 | 螺紋(Φ40),法蘭(DN50Φ60/ DN80Φ90/ DN100Φ110/ DN150Φ160mm) | ||
工作溫度 | -40~350℃ | ||
工作壓力 | -1.0~4.0MPa | ||
精 度 | 0.2%±1mm(頂部盲區(qū)500mm) | ||
采 樣 | 回波采樣 55次/秒 | ||
防爆等級(jí) | EXiaIICT6/ExdIICT6 | ||
防護(hù)等級(jí) | IP66 | ||
信號(hào)輸出 | 兩線4~20mA/HART或三線4~20mA |
十一、選型一覽表:
RD701 | A | 纜式探頭 | 探頭形式 | ||||||||
| B | 單杠式探頭 | |||||||||
C | 平行桿式探頭 | ||||||||||
| P | 標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | 防爆 | ||||||||
I | 本安型(Exia II CT6) | ||||||||||
F | 隔爆型(Exd II CT6) | ||||||||||
| 1 | 螺紋G1-1/2″ | 連接方式 | ||||||||
2 | 螺紋1-1/2″NPT | ||||||||||
3 | 法蘭DN50 PN1.6(HG2094-97) | ||||||||||
4 | 法蘭DN50 PN1.6(HG2094-97) | ||||||||||
5 | 法蘭DN50 PN1.6(HG2094-97) | ||||||||||
6 | 法蘭DN50 PN1.6(HG2094-97) | ||||||||||
| 1 | 碳鋼 | 材質(zhì) | ||||||||
2 | 不銹鋼 | ||||||||||
| □ | (mm) | 探頭量程長(zhǎng)度 | ||||||||
| 0 | 常壓 | 工作壓力 | ||||||||
1 | 1.6 MPa | ||||||||||
2 | 2.5 MPa | ||||||||||
3 | 4.0 MPa | ||||||||||
| M | 普通-40~150℃ | 工作溫度 | ||||||||
H | 高溫-40~230℃ | ||||||||||
G | 超高溫-40~350℃ | ||||||||||
| Y | 帶 | 編程器 | ||||||||
N | 不帶 | ||||||||||
| 1 | 兩線制DC24V 4~20mA/HART | 接線方式 | ||||||||
2 | 三線制DC24V 4~20mA | ||||||||||
RD701 |
| 備注
|
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