導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)
測(cè)量原理
導(dǎo)波雷達(dá)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。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(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)。
輸入
反射的脈沖信號(hào)沿纜繩傳導(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
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。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介：
| ST700系列導(dǎo)波雷達(dá)物位儀表 | | ||
| 類 別 | ST701 | ST702 | ST703 |
| 應(yīng) 用 | 液體、固體顆粒 | 液體、固體顆粒 | 液體 |
| 測(cè) 量 范 圍 | 30米 | 6米 | 6米 |
| 過 程 連 接 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 |
| 過 程 溫 度 | -40-250℃ | -40-250℃ | -40-250℃ |
| 過 程 壓 力 | -1.0-40bar | -1.0-40bar | -1.0-40bar |
| 精 度 | ±1mm | ±1mm | ±1mm |
| 頻 率 范 圍 | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ |
| 防爆/防護(hù)等級(jí) | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 |
| 信 號(hào) 輸 出 | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART(兩線) |
| 測(cè)量范圍 說明： H----測(cè)量范圍 L----空罐距離 B----頂部盲區(qū) E----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。 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。 |
| 安裝指南 下述的安裝指南適用于纜式和桿式探頭測(cè)量固體顆粒料和液體物體。同軸管式探頭只適用于液體物體。 安裝位置： 盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。 對(duì)金屬罐和塑料罐，在整個(gè)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(cāng)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30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200mm。 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(cè)量到罐底。 | |
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| 右圖為桿式雷達(dá)安裝圖，主要用于液體液位的測(cè)量。 特點(diǎn)： 可以測(cè)量介電常數(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì)。 一般用于測(cè)量粘度≤500cst而且不容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。 桿式雷達(dá)zui大量程可以達(dá)到6米。 對(duì)蒸汽和泡沫有很強(qiáng)的抑制能力，測(cè)量不受影響。 對(duì)于介電常數(shù)比較小的液體物料可以采用雙探桿式測(cè)量方式，以保障良好的準(zhǔn)確測(cè)量。 | |
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| 安裝方法 合理安裝能確保儀表*可靠而精確的測(cè)量 儀表可采用螺紋連接，螺紋的長(zhǎng)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(zhǎng)的短管上，應(yīng)底部固定纜繩或選用對(duì)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 當(dāng)儀表需要安裝于直徑大于200mm短管時(shí)，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(huì)引起測(cè)量誤差。因此，對(duì)于一個(gè)直徑為200mm或250mm的短管，需要選一個(gè)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。 | |
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在塑料罐上安裝
| 注意！ 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(shí)，若罐頂也是塑料或其它非導(dǎo)電材質(zhì)時(shí)，儀表需要配金屬法蘭，若采用螺紋連接，需配一塊金屬板。 | |
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纜繩所受下拉力
當(dāng)加料和出料時(shí)，介質(zhì)對(duì)纜繩將產(chǎn)生下拉力，下拉力的大小取決于下列因素：
l 纜繩長(zhǎng)度
l 物料的密度
l 儲(chǔ)倉(cāng)的直徑
l 纜繩的直徑
測(cè)量液體時(shí)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(cè)量與安裝方式無關(guān)。
安裝位置
l 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)
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(zhǎng)度時(shí)，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(shí)注意探頭距離障礙至少200mm
干擾的祛除
l 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
l 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*方案，其特點(diǎn)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(cè)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(cè)量
l 比桿式探頭能承受的橫向壓力高
l 對(duì)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(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
l 安裝及固定方式同固體粉倉(cāng)測(cè)量
l 對(duì)距罐壁的距離無限制，只要避免探頭接觸罐壁即可
l 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
l 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
調(diào)試
| ST可以通過三種方式調(diào)試： l 通過顯示調(diào)整模塊STPM l 通過調(diào)試軟件STSOFT l 通過HART手持編程器 現(xiàn)場(chǎng)編程模塊（JEPM） STPM編程器由6個(gè)按鍵和一個(gè)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(gè)分析處理儀表。 | STPM |
通過STSOFT軟件調(diào)試
雷達(dá)傳感器都可以通過軟件進(jìn)行調(diào)試。采用STSOFT軟件進(jìn)行調(diào)試，需要一個(gè)儀表CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器。
使用軟件調(diào)試的時(shí)候，給雷達(dá)儀表加電24VDC，同時(shí)在連接HART適配器前端加一個(gè)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,
接線方式
儀表尺寸
技術(shù)參數(shù)
參數(shù)： 工作頻率:100MHZ-1.8GHZ
測(cè)量范圍：纜式：0-30m；桿式、雙桿式：0-6m
重復(fù)性：±3mm
分辨率：1mm
采樣：回波采樣55 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(hào)：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: -1-40bar
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(hù)等級(jí)： IP68
防爆等級(jí)： EXiaIICT6
兩線制接線： 儀表供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯屏蔽電纜線
電纜入口：2個(gè)M20×1.5(電纜直徑5--9mm)
測(cè)量距離
下表列出不同類別被測(cè)介質(zhì)與測(cè)量距離的關(guān)系
| 介質(zhì)分組 | DK(ε) | 固體顆粒 | 液體 | 測(cè)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 | 30m |
| 5 | 4…7 | －潮濕的石頭，礦石 －鹽 | －氯苯，氯仿 －纖維素噴霧 －異氰鹽酸，本胺 | 30m |
| 6 | >7 | －金屬粉末 －碳黑 －煤炭 | －含水液體 －酒精 －液氨 | 30m |
產(chǎn)品選型
ST700
儀表型號(hào)，探頭類型，長(zhǎng)度，材質(zhì)
ST701 8mm 纜式探頭 30000mm 不銹鋼
ST702 10mm 桿式探頭 6000mm 不銹鋼
ST703 雙桿式探頭 6000mm 不銹鋼（法蘭安裝）
防爆
P 非防爆型（普通型）信號(hào)輸出（4-20mA）HART協(xié)議
I 本安防爆型（EXiaIICT6） 電流信號(hào)輸出（4-20mA）HART協(xié)議
一體化過程連接/材質(zhì)
G G1-1/2A 螺紋 PN16 316L不銹鋼
N 1-1/2NPT 螺紋 PN16 316L不銹鋼
C 法蘭DN50 PN16C 316L不銹鋼
D 法蘭DN80 PN16C 316L不銹鋼
E 法蘭DN100 PN16C 316L不銹鋼
F 法蘭DN150 PN16C 316L不銹鋼
密封溫度
P 普通密封-20…150℃
G 高溫密封-40-250℃帶散熱片
外殼/防護(hù)等級(jí)/天線防護(hù)等級(jí)
L 鋁/IP68
電纜接口
M M20＊1.5
N 1/2NPT
現(xiàn)場(chǎng)顯示
V帶
X不帶
編程器
B帶
X不帶
探頭長(zhǎng)度(米)
| ST700 | | | | | | | | | |
