導(dǎo)波雷達物位計
ARLD400系列 ARLD401、ARLD402、ARLD403
用于連續(xù)測量液體、固體料位 zui大測量距離35m
應(yīng)用
ARLD400系列可用于連續(xù)測量液體及固體粉料、粒料及液體的物位
l 纜式探頭：主要用于測量液體及固體料位，zui大測量距離30米
l 桿式探頭：主要用于液體
l 同軸桿式探頭：用于液體
l 可向系統(tǒng)提供以下信號接口：HART，4…20mA
特性及優(yōu)勢
l 測量不受下列因素影響：
－液體密度，固體物料的疏松程度
－溫度
－加料時的粉塵
l 液體表面的泡沫對測量無影響
l 同軸桿式的探頭測量*不受罐體及安裝短管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響
l 探桿和探纜可更換
l HART通信協(xié)標定簡便，通過數(shù)字液晶顯示輕松實現(xiàn)現(xiàn)場標定操作，通過軟件GDPF實現(xiàn)簡單的組態(tài)設(shè)定和編程
目錄
測量原理…………………………………………………………………………………………2
產(chǎn)品簡介…………………………………………………………………………………………3
安裝指南…………………………………………………………………………………………5
調(diào)試………………………………………………………………………………………………10
技術(shù)參數(shù)…………………………………………………………………………………………12
儀表尺寸…………………………………………………………………………………………13
產(chǎn)品選型…………………………………………………………………………………………14
測量原理
導(dǎo)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(zhuǎn)換成物位信號。儀表測量參考點到物料表面的距離，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反射回來被儀表內(nèi)的接收器接受，并將時間信號轉(zhuǎn)化為物位信號。
輸入
反射的脈沖信號沿纜繩傳遞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(chǎn)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(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。對應(yīng)于4－20mA輸出。
產(chǎn)品簡介：
ARLD400系列導(dǎo)波雷達物位儀表 |
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類別 | ARLG401 | ARLD402 | ARLD403 |
應(yīng)用 | 液體、固體顆粒 | 液體、固體顆粒 | 液體 |
測量范圍 | 35米 | 6米 | 6米 |
過程連接 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 | 法蘭 |
過程溫度 | -40-250℃ | -40-250℃ | -40-350℃ |
過程壓力 | -1.0-20bar | -1.0-60bar | -1.0-40bar |
分辨率 | ±3mm | ±1mm | ±1mm |
頻率范圍 | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ |
防爆防護等級 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 |
信號輸出 | 4…20mA/HART兩線 | 4…20mA/HART兩線 | 4…20mA/HART兩線 |
測量范圍
說明：
H----測量范圍
L----空罐距離
B----頂部盲區(qū)
K----探頭到罐壁的zui小距離
頂部盲區(qū)是指物料zui高料面與測量參考點之間的zui小距離。
底部盲區(qū)是指纜繩zui底部附近無法精確測量的一段距離。
頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間是有效測量距離。
注意：
只有物料處于頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間時，才能保證罐內(nèi)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態(tài)物位管式探頭只適用于液態(tài)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(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zui小距離不小于50厘米。 探頭底部距罐底大約30mm。 探頭距罐內(nèi)障礙物zui小距離不小于300mm。 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。 |
右圖為桿式雷達安裝圖，主要用于液體料位的測量。 特點： 可以測量介電常數(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì)。 一般用于測量粘度≤500cst而且不容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。 zui大量程可以達到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(shù)比較小的液體物料可以采用雙探桿式測量方式，以保障準確良好的測量。 |
纜式探頭的固定
如果纜式探頭距離罐壁小于50厘米或有可能碰到罐壁上時，纜式探頭的末端需要固定在罐底。 為了避免纜式探頭在下料時過度受力，用戶需將纜繩底部固定在罐底，固定時，應(yīng)該盡量讓纜繩保持一定的松緊度。選擇纜式探頭時應(yīng)比實際距離稍長一些。
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安裝方法
合理安裝能確保儀表*可靠而精確的測量
l 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(yīng)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(nèi)安裝
l 當(dāng)儀表需要安裝于直徑大于200mm短管時，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。
在大于DN300的安裝短管內(nèi)安裝
l 如果安裝短管的直徑大于300mm，必須采用如下圖所示的安裝方法。
在高度超過150mm的安裝短管內(nèi)安裝
l 對直徑40－250mm，高度大于150mm的短管，纜繩容易接觸到短管末端，因此我們建議選用帶對中支架的延伸桿，如果安裝短管過窄或用于測量固體粒料時應(yīng)使用對中支架。
側(cè)面安裝
l 如果不能在罐頂安裝，也可選擇側(cè)面安裝
l 在這種情況下，需固定纜式探頭
l 當(dāng)超過側(cè)面負載承重能力時，應(yīng)對桿式和管式探頭進行支撐。
纜式探頭固定
l 如果纜繩有可能接觸罐壁或在混凝土罐中距離罐壁小于0.5m時，纜繩末端需要固定。纜繩末端配有螺紋可用于固定。
8mm纜繩：M20
l 固定纜繩時必須可靠接地或可靠與地絕緣，如果不能將探頭接地，可使用隔離金屬環(huán)。金屬環(huán)可作為附件訂貨。
l 為防止纜繩在下料時受力過度，若用戶需要底部固定纜繩，應(yīng)盡量讓纜繩保持松弛狀態(tài)，建議所選纜繩比實際測量距離長一些，保證每米纜繩盡量保持1cm的松弛度。
在塑料罐上安裝
注意！
l 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，若灌頂也是塑料或其它非導(dǎo)電材質(zhì)時，儀表需要配金屬法蘭，若采用螺紋連接，需配一塊金屬板。
纜繩所受下拉力
當(dāng)加料和出料時，介質(zhì)對纜繩將會下拉力，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
以下為纜繩自由懸垂（底部不固定）時一些介質(zhì)所產(chǎn)生的拉力
l 同樣大小的力也作用于料倉頂部
l 注意不要超過探頭的抗拉力強度
測量液體時的安裝指導(dǎo)
下述安裝指導(dǎo)適用于桿式和纜式探頭，管式探頭測量與安裝方式無關(guān)。
安裝位置
l 距離罐壁的距離B建議為罐直徑的1/6－1/4至少100mm，混凝土罐至少500mm
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(zhì)溫度
罐內(nèi)障礙物
l 安裝時注意探頭距離障礙至少300mm
干擾的祛除
l 干擾回波抑制：軟件可實現(xiàn)對干擾回波的抑制，從而達到理想測量效果
l 旁通管及導(dǎo)波管（僅適用于液體）對于粘度不大于500cst，可采用旁通管，導(dǎo)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(chǎn)生粘附的介質(zhì)，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(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì)，測量與介質(zhì)的導(dǎo)電性無關(guān)
l 罐內(nèi)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(zhì)，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zui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 對于桿式及纜式探頭請避免安裝于金屬罐*，對于管式無此限制
l 如果罐內(nèi)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(zhì)測量
l 如果測量腐蝕性介質(zhì)，可選用桿式探頭套一個塑料套管進行測量
調(diào)試
ARPULS可以通過三種方式調(diào)試：
l 通過顯示調(diào)整模塊GPM
l 通過調(diào)試軟件GDPFSOFTWARE
l 通過HART手持編程器
現(xiàn)場現(xiàn)場編程模塊（GPM）
l GPM編程器由6個按鍵和一個液晶顯示屏，可以顯示調(diào)整菜單和參數(shù)設(shè)置。其功能相當(dāng)于一個分析處理儀表。
GPM
通過GDPF軟件調(diào)試
無論那種信號輸出，4…20mA/HART, Profibus PA,雷達傳感器都可以通過軟件進行調(diào)試。采用GDPF軟件進行調(diào)試，GDPULS需要一個儀表CONNECTCAT驅(qū)動器。軟件和CONNECTCAT驅(qū)動器可以作為附件訂購。
使用軟件調(diào)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(nèi)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(lián)。
技術(shù)參數(shù)
參數(shù)： 工作頻率:100MHZ-1.8GHZ
測量范圍：纜式：0 - 30m；桿式、同軸式：0 - 6m
重復(fù)性：±3mm
分辨率：1mm
采樣：回波采樣54 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：4 - 20mA
精度：<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: -1-60bar
電源： 電源：24VDC±10%,紋波電壓：1Vpp
耗電量：max 22.5mA
環(huán)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導(dǎo)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(zhì)與測量距離的關(guān)系
介質(zhì)分組 | DKε | 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 | 35m |
5 | 4…7 | －潮濕的石頭，礦石 －鹽 | －氯苯， －纖維素噴霧 －異氰鹽酸，本胺 | 35m |
6 | >7 | －金屬粉末 －碳黑 －煤炭 | －含水液體 －酒精 －液氨 | 35m |
儀表尺寸
法蘭尺寸
產(chǎn)品選型
ARLD400系列
儀表型號，探頭類型，長度，材質(zhì)
1 8mm 纜式探頭35000mm 不銹鋼
2 16mm 桿式探頭6000mm 不銹鋼
3 同軸管式探頭6000mm 不銹鋼（法蘭安裝）
防爆
P 非防爆型（普通型）電流信號輸出（4-20mA）HART協(xié)議
I 本安防爆型（EXiaIICT6） 電流信號輸出（4-20mA）HART協(xié)議
分離型電子部件
B 標準型：一體化
G 隔離管：400mm
F 分離型（3m電纜）
過程連接/材質(zhì)
G G1-1/2A 螺紋 PN40 不銹鋼
N 1-1/2NPT 螺紋 PN40 不銹鋼
C 法蘭DN50 16mm厚 不銹鋼
D 法蘭DN80 16mm厚 不銹鋼
E 法蘭DN100 16mm厚 不銹鋼
F 法蘭DN150 16mm厚 不銹鋼
密封溫度
2 Viton/-20…130℃
3 Viton/-40…200℃帶散熱片
4 氟硅膠/-40-250℃帶散熱片
外殼/防護等級/天線防護等級
S塑料/IP66/IP67
A鋁/IP68
電纜接口
M M20×1.5
N 1/2NPT
現(xiàn)場顯示
A帶
X不帶
編程器
B帶
X不帶
探頭長度米
特殊需要
W 無
Y 有
GDLD40 |
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