雷達(dá)物位計(jì)（26G）
1 產(chǎn)品概述
1.1 物位測(cè)量解決方案
J80系列雷達(dá)物位計(jì)是一款采用脈沖原理非接觸式雷達(dá)物位計(jì)，可廣泛應(yīng)用于測(cè)量液體、漿料及粘稠物等的距離、物位、體積、重量及明渠流量，也可用于測(cè)量粉末、顆粒、塊狀等固體介質(zhì)。即使在多粉塵、有攪拌的應(yīng)用場(chǎng)合中，也可以穩(wěn)定測(cè)量。
1.2 測(cè)量原理
雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)天線發(fā)射極窄且能量很低的微波脈沖信號(hào)，這個(gè)脈沖信號(hào)以光速在空間傳輸，遇到被測(cè)介質(zhì)發(fā)生反射，反射信號(hào)被儀表接收，發(fā)射脈沖信號(hào)與接收脈沖信號(hào)的時(shí)間間隔與基準(zhǔn)面到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比，通過(guò)測(cè)量發(fā)射與接收的時(shí)間間隔，來(lái)實(shí)現(xiàn)天線至介質(zhì)表面距離的測(cè)量。
 | ①時(shí)間1：產(chǎn)生初始脈沖 ②時(shí)間2：沿喇叭天線向下行進(jìn)，速度C（光速） ③時(shí)間3：脈沖遇到介質(zhì)表面發(fā)生反射 ④時(shí)間4：反射脈沖被接收，并被處理器記錄 ⑤脈沖信號(hào)從被發(fā)射到被接收之間的時(shí)間差T，與基準(zhǔn)面到介質(zhì)表面的距離D成正比：D=C×T/2 ⑥測(cè)量的基準(zhǔn)面是： 螺紋底面或法蘭的密封面 ⑦ A:量程 B:低位 C:滿(mǎn)位 D:盲區(qū) ⑧運(yùn)行時(shí)，保證高料位不能進(jìn)入測(cè)量盲區(qū)D |
圖1 測(cè)量原理示意圖
1.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
• 采用高達(dá)26GHz的發(fā)射頻率
• 高頻率與信噪比，是低介電常數(shù)介質(zhì)的選擇
• 波束角小，能量集中，具有更強(qiáng)抗*力，大大提高了測(cè)量精度與可靠性
• 測(cè)量盲區(qū)更小，對(duì)于小罐測(cè)量也會(huì)取得優(yōu)異效果
• 波長(zhǎng)更短，對(duì)于小顆粒介質(zhì)與傾斜的介質(zhì)表面的物位測(cè)量效果更好
• 測(cè)量靈敏、刷新速度快、天線尺寸小、安裝簡(jiǎn)便、牢固耐用、免維護(hù)
• 非接觸式測(cè)量，無(wú)磨損，無(wú)污染，可測(cè)量液體，固體介質(zhì)的物位
• 幾乎不受溫度、壓力、水蒸汽、泡沫、粉塵等復(fù)雜工況的影響
• 采用兩線制回路供電的技術(shù)，供電電壓和輸出信號(hào)通過(guò)一根兩芯電纜傳輸，節(jié)省成本
• 采用*微處理器和*回波處理技術(shù)，可適用于各種復(fù)雜工況
• 發(fā)射功率極低，可安裝于各種金屬、非金屬容器內(nèi)，對(duì)人體環(huán)境均無(wú)傷害
• 帶有按鍵的顯示屏可方便設(shè)置儀表的參數(shù)
1.4 可應(yīng)用的行業(yè) 可應(yīng)用的工況
• 化工與石化 • 電力 • 其他 • 中間料倉(cāng) • 儲(chǔ)倉(cāng)
• 鋼鐵及冶金 • 礦產(chǎn) • 料斗 • 儲(chǔ)罐
• 造紙及紙漿 • 水及污水 • 過(guò)程罐 • 攪拌罐
• 食品與飲料 • 制藥 • 其他
2 產(chǎn)品簡(jiǎn)介
?J806
應(yīng) 用： 固體顆粒、粉塵
頻率范圍： 26GHz
測(cè)量范圍： 0-30m
精 度： ±10mm
介質(zhì)溫度： -40...250℃
過(guò)程壓力： -0.1...4.0Mpa
過(guò)程連接： 螺紋、法蘭
防爆等級(jí)： Exia II CT6；Exd II CT6
防護(hù)等級(jí)： IP67
信號(hào)輸出： 4...20mA/HART（兩線/四線)
3 技術(shù)規(guī)格
3.1 技術(shù)參數(shù)
• 以下所給出的技術(shù)參數(shù)用于通用性的應(yīng)用場(chǎng)合，如需特殊應(yīng)用場(chǎng)合的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，請(qǐng)聯(lián)系制造商。
3.2 特征參數(shù)
| 構(gòu)造 | 整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由傳感器（即天線）和信號(hào)轉(zhuǎn)換器組成，只有一體型結(jié)構(gòu) | |
| 測(cè)量原理 | K波段26GHz脈沖原理 | |
| 可測(cè)介質(zhì) | 固體、液體 | |
| 基本測(cè)量值 | 發(fā)射波和反射波的時(shí)間差 | |
| 附加測(cè)量值 | 物位、距離、體積、重量及明渠流量 | |
| 盲區(qū) | 天線末端0.3m以?xún)?nèi) | |
| 量程 | J801 20m（液體型） J802 30m（液體型） J803 70m（固體型） | J804 70m（固體型） J805 30m（固體型） J806 20m（液體型） |
| 量程取決于天線的類(lèi)型和尺寸，以及被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)介質(zhì)常數(shù)及安裝條件等,具體請(qǐng)咨詢(xún)制造商 | ||
| 被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)（εr） | ≥ 1.5 | |
| 精度 | 見(jiàn)精度示意圖（精度指標(biāo)的參比條件遵照J(rèn)JG971-2002標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)下頁(yè)表） | |
| 波束角 | 見(jiàn)精度示意圖（取決于天線尺寸） | |
| 重復(fù)性 | ±1mm | |
| 防爆等級(jí) | Exia II CT6；Exd II CT6； | |
| 防護(hù)等級(jí) | IP67 | |
| 阻尼時(shí)間 | 默認(rèn)1s（可調(diào)整） | |
| 物位變化 | 10 m ⁄ min | |
| 顯示 | 液晶顯示（中文，英語(yǔ)），帶4個(gè)按鍵 | |
| 顯示工作溫度 | -20℃...+70℃（超過(guò)此溫度范圍時(shí)，液晶顯示可能會(huì)損壞） | |
| 顯示分辨率 | 1mm | |
| 運(yùn)輸及儲(chǔ)存溫度 | -40℃...100℃ | |
| 環(huán)境溫度及濕度 | -40℃...+80℃（根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品元器件溫度標(biāo)準(zhǔn)） | |
| 相對(duì)濕度 | <95% | |
過(guò)程溫度及壓力 （過(guò)程連接處） | J801 -40℃...200℃ -0.1...2.5Mpa J802 -40℃...250℃ -0.1...4.0Mpa J803 -40℃...250℃ 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 J804 -40℃...250℃ -0.1...2.5Mpa J805 -40℃...250℃ -0.1...2.5Mpa J806 -40℃...200℃ 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 | |
| 具體取決于過(guò)程連接處同時(shí)存在的溫度及壓力等級(jí) | ||
| 熱沖擊耐受 | ＜40℃/s | |
| 耐振 | 機(jī)械震動(dòng)l0m/s2 , (10～150)Hz | |
過(guò)程連接
| 過(guò)程連接尺寸 | 過(guò)程連接開(kāi)孔尺寸需大于天線下端直徑的尺寸 如果過(guò)程連接小于天線的尺寸，可以： - 將天線從儀表上拆下后，從容器內(nèi)部安裝 - 將儀表安裝在單獨(dú)平板上以適應(yīng)更大的過(guò)程連接 |
| 螺紋連接 | Gl½A l½NPT |
| 法蘭連接 | DN50-DN250，PN16/PN40或咨詢(xún)制造商 |
電氣連接
| 供電電壓 | 二線制 標(biāo)準(zhǔn)型：（16...26）V DC 本安型：（21.6...26.4）V DC 功耗 max 22. 5mA / 1W 允許紋波 <100Hz Uss （100...100K)Hz Uss |
四線制 本安+隔爆：（22.8...26.4）V DC / （198...242）V AC 功耗 max 1VA / 1W | |
| 電氣接口 | 1個(gè)M20*1.5或½NPT電纜密封頭 1個(gè)盲堵 |
| 標(biāo)配材質(zhì)：塑料 可選材質(zhì)：不銹鋼304 | |
| 電纜規(guī)格 | （0.5…1.5 ）mm2 |
輸出參數(shù)
| 輸出信號(hào) | 4...20mA；HART（兩線/四線）；RS485；Modbus； |
| 電流分辨率 | ± 3uA |
| 通訊協(xié)議 | HART；I2C； |
| 溫度漂移 | 10ppm /℃ |
| 故障信號(hào) | 電流輸出不變（默認(rèn)） ；22 mA ；20.5mA；3.9 mA ； |
精度指標(biāo)的參比條件遵照J(rèn)JG971-2002標(biāo)準(zhǔn)
| 溫度 | +20℃±5℃ |
| 壓力 | 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 |
| 相對(duì)濕度 | 60%±15% |
| 被測(cè)目標(biāo)體 | 擺放在消音暗室的金屬圓盤(pán) |
儀表材質(zhì)
| 儀表外殼 | 鋁 |
| 外殼視窗 | 鋼化玻璃 |
| 天線 | 不銹鋼316L |
| 過(guò)程連接 | 不銹鋼316L |
| O型圈 | 氟硅膠 |
| 散熱片 | 鋁；不銹鋼316L； |
儀表重量（具體取決于過(guò)程連接和外殼）
| 型號(hào) | J801 | J802 | J803 | J804 | J805 | J806 |
| 重量 | 1KG | 2KG | 6KG | 7KG | 2KG | 3KG |
精度示意圖
?J801 波束角 22°
?J802 天線尺寸 波束角
φ46mm 18°
φ76mm 12°
φ96mm 8°
φ121mm 6°
?J803 天線尺寸 波束角
φ196mm 4°
φ242mm 4°
?J804 天線尺寸 波束角
φ46mm 18°
φ76mm 12°
φ96mm 8°
?J805 天線尺寸 波束角
φ121mm 6°
?J806 天線尺寸 波束角
φ76mm 12°
φ96mm 8°
4 產(chǎn)品尺寸(單位：mm)
外殼尺寸
 |  |
 |  |
?J801
?J802
| 法蘭 | 喇叭口直徑D | 喇叭口高度H |
| DN80 | φ76 | 227 |
| DN100 | φ96 | 288 |
| DN125 | φ121 | 620 |
?J803
?J804
| 喇叭口直徑D | 喇叭口高度H |
| φ46 | 140 |
| φ76 | 227 |
| φ96 | 288 |
?J805
| 法蘭 | 喇叭口直徑D | 喇叭口高度H |
| DN80 | φ76 | 227 |
| DN100 | φ96 | 288 |
| DN125 | φ121 | 620 |
?J806
| 法蘭 | 喇叭口直徑D | 喇叭口高度H | 四氟盤(pán)直徑 |
| DN50 | φ46 | 140 | 99 |
| DN80 | φ76 | 227 | 132 |
| DN100 | φ96 | 288 | 158 |
法蘭參數(shù)
高溫型：
5 安裝
5.1 安裝前準(zhǔn)備
請(qǐng)注意以下事項(xiàng)，以確保儀表能正確安裝：
• 請(qǐng)確保在過(guò)程連接的正下方?jīng)]有任何干擾體存在！否則將導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤！
• 請(qǐng)預(yù)留足夠的安裝空間！
• 請(qǐng)避免對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的強(qiáng)烈日照，如有必要，請(qǐng)安裝防護(hù)罩！
• 請(qǐng)避免強(qiáng)烈震動(dòng)的安裝場(chǎng)合！
• 可以在同一容器上安裝多臺(tái) J80系列雷達(dá)物位計(jì)！
• 為確保快速、便利及安全地安裝本儀表，請(qǐng)遵照以下的安裝指導(dǎo)！
5.2 安裝指導(dǎo)
為避免測(cè)量錯(cuò)誤及儀表故障，請(qǐng)遵照以下注意事項(xiàng)！
5.3 基本要求
天線發(fā)射微波脈沖時(shí)，都有一定發(fā)射角。從螺紋或法蘭下邊緣到被測(cè)介質(zhì)表面之間，微波發(fā)射角所輻射的區(qū)域內(nèi)，不得有障礙物。因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開(kāi)罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開(kāi)關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。必要時(shí)，須在空罐時(shí)進(jìn)行“虛假回波學(xué)習(xí)”。另外須注意微波發(fā)射角度輻射區(qū)域不得與加料料流相交。安裝儀表時(shí)還要注意：高料位不得進(jìn)入儀表的測(cè)量盲區(qū)，儀表距罐壁必須保持一定的距離，儀表的安裝盡可能使天線的發(fā)射方向與被測(cè)介質(zhì)表面垂直。安裝在防爆區(qū)域內(nèi)的儀表必須遵守國(guó)家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。防爆型儀表的外殼采用的是壓鑄鋁材質(zhì)。防爆型儀表安裝在有防爆要求的場(chǎng)合時(shí)，儀表必須接大地。
5.4 推薦的安裝位置
拱/圓頂罐
安裝在直徑的1/4處或1/6處 注：距離罐壁保持200mm的水平距離
注：①基準(zhǔn)面 ②容器中間或?qū)ΨQ(chēng)軸 |  |
錐底罐
對(duì)于錐型容器，且平面罐頂，儀表的 安裝位置是罐頂正中間，這樣可 保證測(cè)量到容器底部。 |  |
有堆料的儲(chǔ)罐
由于傾斜的固體表面會(huì)造成回波衰減，甚 至丟失信號(hào)的問(wèn)題，天線要垂直對(duì)準(zhǔn)料面， 若料面不平，堆角大推薦使用萬(wàn)向法蘭，來(lái) 調(diào)整喇叭角度，使喇叭盡量對(duì)準(zhǔn)料面 。 |  |
5.5 典型的安裝錯(cuò)誤
說(shuō)明：請(qǐng)務(wù)必避開(kāi)入料料流的上方，如果 入料能直接接觸天線或進(jìn)入天線正下方的 區(qū)域，將導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。同時(shí)注意，室外 安裝時(shí)應(yīng)采取遮陽(yáng)、防雨措施。
①正確 ②錯(cuò)誤 |
|
說(shuō)明：儀表被安裝在拱形或圓形灌頂，會(huì)造成多次反射回波，在安裝時(shí)盡可能避免。
①正確 ②錯(cuò)誤 |  |
說(shuō)明：當(dāng)罐中有障礙物影響測(cè)量時(shí)，要加裝反射板才能正常測(cè)量。反射板可以把障礙信號(hào)折射走。必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行“虛假回波學(xué)習(xí)”。
①正確 ②錯(cuò)誤
|  |
5.6 對(duì)于液體測(cè)量的特別推薦
導(dǎo)波管或旁通管中的測(cè)量
使用導(dǎo)波管或旁通管安裝，可以避免容器內(nèi)障礙物、泡沫、液體表面波動(dòng)大對(duì)測(cè)量的影響。
對(duì)于以下場(chǎng)合，推薦使用導(dǎo)波管或旁通管
• 有導(dǎo)電性的泡沫存在
• 液面波動(dòng)劇烈
• 安裝位置處有太多障礙物存在
• 測(cè)量?jī)?nèi)浮頂罐中的液體（如石油化工行業(yè)種的某些介質(zhì)）
• 介電常數(shù)過(guò)小的介質(zhì)
注：粘稠的介質(zhì)不能用導(dǎo)波管或旁通管來(lái)進(jìn)行測(cè)量
對(duì)導(dǎo)波管或旁通管的要求
• 導(dǎo)波管或旁通管必須為導(dǎo)體
• 導(dǎo)波管或旁通管的內(nèi)徑不得小于50mm
• 導(dǎo)波管或旁通管必須豎直
• 導(dǎo)波管或旁通管須內(nèi)壁光滑，避免大的焊縫和裂縫，粗糙度必須優(yōu)于 ±0.1 mm
• 導(dǎo)波管或旁通管內(nèi)徑不允許突變，如有突變需小于 1 mm
• 導(dǎo)波管底部必須開(kāi)口
• 導(dǎo)波管安裝時(shí)須在液位可能到達(dá)的高處以上開(kāi)一個(gè)等壓孔，等壓孔直徑(5～10) mm
• 當(dāng)罐內(nèi)有多種混合液體介質(zhì)時(shí)，多個(gè)導(dǎo)流孔/管有利于液體在罐內(nèi)和管中自由流動(dòng)
• 當(dāng)罐內(nèi)有多種混合液體介質(zhì)時(shí)，多個(gè)導(dǎo)流孔/管的間距須小于較小分層厚
• 旁通管安裝時(shí)頂部等壓管位置需高于罐內(nèi)液體可能到達(dá)的較高處
• 旁通管安裝時(shí)底部導(dǎo)流管位置需低于罐內(nèi)液位可能到達(dá)的較低處。
浮頂罐或內(nèi)浮頂罐中的測(cè)量
如需測(cè)量浮頂罐或內(nèi)浮頂罐中的液位，請(qǐng)將儀表安裝于導(dǎo)波管中。
①沉淀物 ②導(dǎo)波管支架 ③導(dǎo)波管 ④浮頂 ⑤介質(zhì) ⑥罐體 |  |
臥罐中的測(cè)量
如需測(cè)量臥罐罐中的液位，請(qǐng)將儀表安裝于導(dǎo)波管中。
| ①如在臥罐中，被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)較高，且不使用導(dǎo)波管時(shí)；請(qǐng)避免將本產(chǎn)品安裝于臥罐的中心位置，否則多重反射所引起的干擾將影響正常測(cè)量。 |
|
| ②安裝于臥罐中的導(dǎo)波管內(nèi)可確保正確測(cè)量 |
5.7 容器的接管高度
接管高度要求： 必須保證天線末端伸入到罐里至少10mm的距離
5.8 過(guò)程連接的安裝
法蘭安裝所需工具 螺紋安裝所需工具
• 墊片（請(qǐng)自備） • Gl½A l½NPT 螺紋連接的墊片（請(qǐng)自備）
• 扳手（請(qǐng)自備） • 50 mm / 2” 扳手（請(qǐng)自備）
• 螺栓（請(qǐng)自備）
6 電氣安裝
6.1 安全指導(dǎo)
• 所有的電氣連接工作必須在斷電的條件下進(jìn)行，請(qǐng)注意遵循儀表銘牌上的指導(dǎo)！
• 請(qǐng)遵守當(dāng)?shù)仉姎獍惭b規(guī)程的要求！
• 請(qǐng)遵守當(dāng)?shù)貙?duì)人員健康和安全的規(guī)程要求，所有對(duì)儀表電氣部件的操作必須由經(jīng)過(guò)正規(guī)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)人員完成！
• 請(qǐng)檢查儀表的銘牌以確保提供的產(chǎn)品規(guī)格符合您的要求。請(qǐng)確保所供電源電壓與儀表銘牌上的要求一致！
6.2 電纜選擇
| 一般介紹 | • 電纜外徑：5…9mm(M20×1. 5)（確保電纜入口密封） • 電纜外徑：3. 5mm…8.7mm(½NPT）（確保電纜入口密封） • 接線一般采用兩芯或四芯的電纜 • 如存在電磁干擾，建議使用帶屏蔽層的電纜線 |
(4～20) mA/HART（兩線制） 電纜線要求 | • 供電電源和輸出電流信號(hào)共用一根的兩芯電纜線 • 具體供電電壓范圍參見(jiàn)儀表銘牌上的技術(shù)數(shù)據(jù) • 對(duì)于本安型須在供電電源與儀表之間加一個(gè)安全柵 |
(4～20) mA/HART（四線制） 電纜線要求 | • 供電電源和電流信號(hào)分開(kāi)，各自分別使用一根兩芯電纜線 • 具體供電電壓范圍參見(jiàn)儀表銘牌上的技術(shù)數(shù)據(jù) |
RS485/Modbus 電纜要求 | • 供電電源和RS485/Modbus信號(hào)線各自分別使用一根兩芯和三芯電纜線 • 具體供電電壓范圍參見(jiàn)儀表銘牌上的技術(shù)數(shù)據(jù) |
| 帶屏蔽層的電纜線 | • 帶屏蔽層的電纜線兩端均應(yīng)接地 • 在傳感器內(nèi)部，屏蔽必須直接連接內(nèi)部接地端子上 • 外殼上的接地端子必須接大地 • 如有接地電流，屏蔽電纜線原理儀表一側(cè)的屏蔽端必須通過(guò)一個(gè)陶瓷電容（如：1nF/1500V）接地，以起到隔直和旁路高頻干擾信號(hào)的作用 |
6.3 電氣安裝
兩線制接線圖如下：
①電源線和信號(hào)線 ②內(nèi)部接地端子 ③顯示調(diào)節(jié)接線端子 |  |
四線制接線圖如下：
①電源線 ②內(nèi)部接地端子 ③顯示調(diào)節(jié)接線端子 ④信號(hào)線 |  |
RS485/Modbus接線圖如下：
①電源線 ②內(nèi)部接地端子 ③顯示調(diào)節(jié)接線端子 ④信號(hào)線 |  |
6.4 防爆區(qū)連接
本產(chǎn)品的防爆形式為本質(zhì)安全型和隔爆型。防爆型儀表采用鋁質(zhì)外殼，電子部件采用膠封結(jié)構(gòu)，從而確保電路發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的火花不會(huì)泄放出來(lái)。
本安型防爆接線（Exia II CT6）
隔爆型防爆接線（Exd II CT6）
7 防護(hù)等級(jí)
本儀表*防護(hù)等級(jí)IP66/67的要求，請(qǐng)確保電纜密封頭的防水性。如下圖：
如何確保安裝滿(mǎn)足IP67的要求：
• 請(qǐng)確保密封頭未受損
• 請(qǐng)確保電纜未受損
• 請(qǐng)確保所使用的電纜符合電氣連接規(guī)范的要求
• 在進(jìn)入電氣接口前，將電纜向下彎曲，以確保水不會(huì)流入殼體，見(jiàn)①
• 請(qǐng)擰緊電纜密封頭，見(jiàn)②
• 請(qǐng)將未使用的電氣接口用盲堵堵緊，見(jiàn)③
8 儀表調(diào)試
建議在空罐的情況下進(jìn)行儀表的調(diào)試。
8.1 調(diào)試方法
J80系列儀表有三種調(diào)試方法：
1、顯示/按鍵調(diào)試
2、上位機(jī)調(diào)試
3、HART手持編程器調(diào)試
1、顯示/按鍵調(diào)試
通過(guò)顯示屏幕上的4個(gè)按鍵對(duì)儀表進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試后，一般就只用于顯示，透過(guò)玻璃視窗可以非常清楚地讀出測(cè)量值。
① 液晶顯示
② 按鍵
2、上位機(jī)調(diào)試
通過(guò)HART與上位機(jī)相連
也可通過(guò)I 2C與上位機(jī)相連
3、通用HART 手持編程器調(diào)試
可用HART手持編程器編程進(jìn)行調(diào)試
9 型號(hào)對(duì)照表
?J801（棒式天線）
?J802（喇叭天線）
?J803（拋物面天線）
?J804（平面天線）
?J805（長(zhǎng)喇叭天線）
?J806（水滴型天線）
10 訂貨參數(shù)表
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