1、原理
雷達(dá)物位計(jì)天線發(fā)射極窄的微波脈沖,這個(gè)脈沖微波以光速在空間傳播,在被測介質(zhì)表面被反射回來,被同一天線接收。發(fā)射脈沖微波與接收微波的時(shí)間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。ULS-EPULS60系列雷達(dá)物位計(jì)采用一種特殊的相關(guān)解調(diào)技術(shù),可以準(zhǔn)確識(shí)別發(fā)射微波與接收微波的時(shí)間間隔,從而進(jìn)一步計(jì)算出天線到被測介質(zhì)表面的距離。
輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路,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,精度可達(dá)到毫米級(jí)。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
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)測量環(huán)境。對(duì)應(yīng)于4-20mA輸出。
特點(diǎn)
由于采用了*的微處理器和的Echo回波處理技術(shù),雷達(dá)物位計(jì)可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。
“虛假回波存儲(chǔ)”功能使得儀表在多個(gè)虛假回波的工況下,可正確地確認(rèn)真實(shí)回波,獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
多種過程連接方式及天線型式,使得GUIDEPULS60系列雷達(dá)物位計(jì)適于各種復(fù)雜工況。如:高溫、高壓及小介電常數(shù)介質(zhì)的測量等。
采用脈沖工作方式,雷達(dá)物位計(jì)發(fā)射功率極低,可安裝于各種金屬、非金屬容器內(nèi),對(duì)人體及環(huán)境均無傷害。
2、儀表概況:
型號(hào) | ULS-EPULS61 | ULS-EPULS62 | ULS-EPULS63 | ||
應(yīng)用: 量程: 測量精度: 過程連接: 天線材料: 過程溫度: 過程壓力: 信號(hào)輸出: | 過程條件簡單的液體。 0-20m ±10mm 螺紋G1?A PP/PTFE -40...120℃ -1.0...10bar 兩線制/RS485 4...20mA/HART | 過程條件復(fù)雜或腐蝕性較強(qiáng)的液體。 0-20m ±3mm 法蘭 不銹鋼316L/PTFE -40...200 ℃ -1.0...40bar 兩線制/四線制/RS485 4...20mA/HART | 存儲(chǔ)容器或過程復(fù)雜的容器液體。 0-35m ±3mm 法蘭 不銹鋼316L -40...300℃ -1.0...60bar 兩線制/四線制/RS485 4...20mA/HART | ||
型號(hào) | ULS-EPULS64 | ULS-EPULS64超高溫 | ULS-DEPULS66 | ||
應(yīng)用: 量程:測量精度: 過程連接: 天線材料: 過程溫度: 過程壓力: 工作頻率: 信號(hào)輸出: | 存儲(chǔ)容器或過程倉儲(chǔ)固體粉料、顆粒料位, 0-70m ±5mm 法蘭 不銹鋼316L -40...450℃ -1.0...30bar 6.3GHz 兩線制/四線制/RS485 4...20mA/HART | 存儲(chǔ)容器或過程容器固體 0-30m ±10mm 法蘭 不銹鋼316L -40...1150℃ -1.0...60bar 6.3GHz 兩線制/四線制/RS485 4...20mA/HART | 小型存儲(chǔ)容器或過程容器液體 0-25m ±3mm 法蘭/螺紋G1?A 不銹鋼316L -40...250℃ -1.0...60bar 26GHz 兩線制/四線制/RS485 4...20mA/HART | ||
型號(hào) | ULS-EPULS67 | ULS-EPULS68 | |||
應(yīng)用: 量程: 測量精度: 過程連接: 天線材料: 過程溫度: 過程壓力: 工作頻率: 信號(hào)輸出: | 存儲(chǔ)容器或過程容器,過程條件復(fù)雜的液體 0-30米 ±3mm 螺紋G11/2A,法蘭 316L不銹鋼 -40-300℃ -100-60 bar 26GHz 兩線制/四線制/RS485 4-20mA/HART,485總線 | 存儲(chǔ)容器或過程容器,過程條件復(fù)雜的固體料位 0-70米 ±5mm 螺紋G11/2A,法蘭 316L不銹鋼 -40-350℃ -100-40 bar 兩線制/四線制/RS485 4-20mA/HART,485總線 |
3、安裝要求:
基本要求 天線發(fā)射脈沖微波時(shí),都有一定的發(fā)射角。從天線下緣到被測介質(zhì)表面之間,由發(fā)射的微波波束所輻射的區(qū)域內(nèi),不得有障礙物,因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施,如:人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。在不能避開的情況下,安裝時(shí)須進(jìn)行“虛假回波存儲(chǔ)”。另外須注意微波波束不得與加料料流相交。安裝儀表時(shí)還要注意:料位盡可能避免進(jìn)入測量盲區(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)的儀表必須遵守國家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。本安型的外殼采用鋁殼。本安型儀表可安裝在有防爆要求的場合,儀表外殼必須接大地。
測量盲區(qū): 從測量的基準(zhǔn)面到天線末端是雷達(dá)物位計(jì)的測量盲區(qū)。(見圖示說明)
圖示說明 (測量的基準(zhǔn)面是螺紋或法蘭的密封面。)
①、盲區(qū) ②、空倉(測量距離) ③、量程
注: 使用雷達(dá)物位計(jì)時(shí),務(wù)必保證料位不能進(jìn)入測量盲區(qū)。
安裝位置: 安裝時(shí),注意儀表和容器壁至少保持500mm的距離,安裝位置為離罐壁1/4直徑處
①、基準(zhǔn)面 ②、容器或?qū)ΨQ軸
①、基準(zhǔn)面
②、容器或?qū)ΨQ軸
對(duì)于錐形容器,且為平面罐頂,儀表的安裝位置是容器頂部,這樣可以保證測量到容器底部。
防潮: 對(duì)于安裝在室外或潮濕室內(nèi)及制冷或加熱罐上的儀表,為了防潮,應(yīng)擰緊電纜密封套,而且要在進(jìn)線口處使電纜向下彎曲。如圖示:
容器接管:
喇叭天線 容器接管的長度:必須保證喇叭天線下端伸入容器或料倉至少10mm。否則測量過
程中可能出現(xiàn)干擾或假波。對(duì)于沒有接管條件允許的情況下可以直接把天線放置容
器頂端進(jìn)行測量。
天線延長管 當(dāng)天線長度小于安裝短管長度時(shí),應(yīng)使用天線延長管。
棒狀天線 天線的有效部分,即錐形天線部分,必須從容器接管內(nèi)*露出來。為適應(yīng)不同長度的容器接管應(yīng)用,不同天線長度的雷達(dá)物位計(jì)可供用戶選擇。參看結(jié)構(gòu)尺寸
常見安裝位置的正誤
①、錯(cuò)誤:天線應(yīng)與被測介質(zhì)表面垂直
②、錯(cuò)誤:儀表被安裝在拱形或圓形罐頂,會(huì)造成多次反射回波,在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避免。
③、正確
①、錯(cuò)誤:不能將儀表安裝于入料料流的上方,以保證測量的是介質(zhì)表面而不是入料料流 ②、正確 注意:室外安裝時(shí)應(yīng)采取遮陽、防雨措施。
攪拌
當(dāng)罐中有攪拌時(shí),儀表安裝盡量遠(yuǎn)離攪拌器。安裝后要在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行“虛假回波存儲(chǔ)”,
以消除攪拌葉片所產(chǎn)生的虛假回波影響。若由于攪拌產(chǎn)生泡沫或翻起液浪或泡沫,則應(yīng)使
用導(dǎo)波管安裝方式。
泡沫 由于入料、攪拌或容器內(nèi)其他過程處理,會(huì)在某些液體介質(zhì)表面形成泡沫,衰減發(fā)射信號(hào)。
如果泡沫造成測量誤差,您應(yīng)該選擇導(dǎo)波管安裝方式,或使用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)。
導(dǎo)波管或旁通管安裝
使用導(dǎo)波管安裝(導(dǎo)波管或旁通管),可以避免容器內(nèi)障礙物、泡沫對(duì)測量的影響。
圖①:通空氣孔直徑3...10mm
如果GUIDEPULS60安裝在導(dǎo)波管內(nèi)進(jìn)行測量,導(dǎo)波管是金屬管,直徑最小25mm。在連接導(dǎo)波管的時(shí)候,必須防止大的裂縫和焊縫。另外,必須進(jìn)行“虛假回波儲(chǔ)存”。
注: 測量粘附性介質(zhì)的時(shí)候,不能使用導(dǎo)波管安裝。
用塑料管做導(dǎo)波管可避免雷達(dá)物位計(jì)安裝在拱頂罐中心處所產(chǎn)生的多次反射現(xiàn)象。當(dāng)測量的液體是強(qiáng)酸強(qiáng)堿時(shí)導(dǎo)波管需用防腐材質(zhì)。
天線帶萬向節(jié)測固體 天線朝向要垂直對(duì)準(zhǔn)料面
4、電氣連接
連接電纜的安裝
供電電纜可使用普通兩芯電纜,電纜外徑應(yīng)為5...9mm,以確保電纜入口的密封。如果存在電磁干擾,建議使用屏蔽電纜。
4...20mA/HART(兩線制) 供電電纜可使用普通兩芯電纜。
4...20mA/HART(四線制) 電纜的屏蔽和接線當(dāng)使用屏蔽電纜時(shí),如果有接地電流,屏蔽電纜遠(yuǎn)離儀表一側(cè)的屏蔽端必須通過一個(gè)陶瓷電容(比如:1μF 1500V)接地,以抑制低頻接地電流,同時(shí)仍可以防止高頻干擾信號(hào)。
接線方式
4.1 二線制儀表(單腔儀表24VDC供電)
圖為二線制接線(單腔儀表)
其中標(biāo)示為3.4.5.6的端子為罐旁顯示接線端子,接線時(shí)需要把罐旁顯示儀接線一一對(duì)一即可。
4.2四線制儀表(雙腔儀表 22VAC或24VDC)
雙腔儀表220VAC供電接線圖
雙腔儀表24VDC供電接線
圖為四線制儀表接線,打開儀表側(cè)面腔體即可看到如圖顯示的接線端子,其中要求總線輸出的儀表3、4標(biāo)示端子為RS485輸出
防爆連接:
本產(chǎn)品的防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標(biāo)志:ExiaⅡCT6。本安型雷達(dá)物位計(jì)采用鋁合金外殼材料,電子部件采用澆封結(jié)構(gòu),從而確保電路部分故障時(shí)不會(huì)產(chǎn)生的火花。產(chǎn)品適用于ExiaⅡCT6防爆等級(jí)以下可燃性介質(zhì)的物位連續(xù)測量。
本產(chǎn)品使用時(shí)須用安全柵供電。GUIDEFBS-2安全柵系本產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)設(shè)備,防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標(biāo)志:[Exia]ⅡC,供電電壓24VDC±5%,短路電流為135mA,工作電流4...20mA。
所有電纜均要采用屏蔽電纜,儀表距安全柵距離500米。分布電容≤0.1μF/Km、分布電感≤1mH/Km。儀表安裝時(shí)必須接大地。不得使用其它未經(jīng)防爆檢驗(yàn)的關(guān)聯(lián)設(shè)備。
采用GDPFSOFTWARE調(diào)試物位計(jì)
采用HART手持編程器調(diào)試物位計(jì)