HWRD導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)

1、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(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式或桿式探頭傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)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)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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)別由脈沖軟件完成，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

通過(guò)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(lái)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。

 

l 測(cè)量范圍：

說(shuō) 明：

H----測(cè)量范圍

L----空罐距離

B----頂部盲區(qū)

E----探頭到罐壁的最小距離

頂部盲區(qū)是指物料最高料面與測(cè)量參考點(diǎn)之間的最小距離。

底部盲區(qū)是指纜繩最底部附近無(wú)法精確測(cè)量的一段距離。

頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間是有限測(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。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

l 單纜或單桿式天線

適用介質(zhì)：液體，固體粉料

應(yīng)    用：液體及固體粉狀測(cè)量，復(fù)雜過(guò)程條件

防爆認(rèn)證：Exia IIC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Ga

測(cè)量范圍：液體30m，固體15米

頻    率：500MHz-1.8GHz

天    線：?jiǎn)卫|或單桿式天線

測(cè)量精度：±3mm

過(guò)程溫度：（-40～250）℃

過(guò)程壓力：（-0.1～4）MPa

信號(hào)輸出：（4～20）mA/HART

現(xiàn)場(chǎng)顯示：四位LCD

電    源：兩線制（DC24V）

/四線制（DC24V/AC220V）

外    殼：鋁

過(guò)程連接：螺紋/法蘭（選配）

l 全四氟密封纜式或桿式天線

適用介質(zhì)：液體，特別是強(qiáng)腐蝕性的液體

應(yīng)    用：酸類、堿類或其它腐蝕性介質(zhì)測(cè)量

防爆認(rèn)證：Exia IIC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Ga

測(cè)量范圍：20m

頻    率：500MHz-1.8GHz

天    線：全四氟密封纜式或桿式天線

測(cè)量精度：±10mm

過(guò)程溫度：（-40～180）℃

過(guò)程壓力：（-0.1～4）MPa

信號(hào)輸出：（4～20）mA/HART

現(xiàn)場(chǎng)顯示：四位LCD

電    源：兩線制（DC24V）

/四線制（DC24V/AC220V）

外    殼：鋁

過(guò)程連接：螺紋/法蘭（選配）

 

 

l 雙纜式天線

適用介質(zhì)：固體粉料

應(yīng)    用：水泥倉(cāng)粉料的測(cè)量；粉煤灰粉料測(cè)量

防爆認(rèn)證：Exia IIC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Ga

測(cè)量范圍：30m

頻    率：500MHz-1.8GHz

天    線：雙纜式天線

測(cè)量精度：±5mm

過(guò)程溫度：（-40～250）℃

過(guò)程壓力：（-0.1～4）MPa

信號(hào)輸出：（4～20）mA/HART

現(xiàn)場(chǎng)顯示：四位LCD

電    源：兩線制（DC24V）

/四線制（DC24V/AC220V）

外    殼：鋁

過(guò)程連接：螺紋/法蘭（選配）

     

 

l 同軸管式天線

 

適用介質(zhì)：液體，特別是低介電常數(shù)的液體

應(yīng)    用：無(wú)離子水、脫氧水等液體的測(cè)量

防爆認(rèn)證：Exia IIC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Ga

測(cè)量范圍：6m       

頻    率：500MHz-1.8GHz

天    線：同軸管式天線     

測(cè)量精度：±3mm

過(guò)程溫度：（-40～250）℃  

過(guò)程壓力：（-0.1～4）MPa

信號(hào)輸出：（4～20）mA/HART  

現(xiàn)場(chǎng)顯示：四位LCD

電    源：兩線制（DC24V）

/四線制（DC24V/AC220V）

外    殼：鋁

過(guò)程連接：螺紋/法蘭（選配）

 

         

l 單桿或單纜式

適用介質(zhì)：液體，特別是高溫高壓環(huán)境里的液體

應(yīng)   用：密封罐，壓力較大的液體測(cè)量

防爆認(rèn)證：Exia IIC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Ga

測(cè)量范圍：6m  

頻    率：500MHz-1.8GHz

天    線：?jiǎn)螚U或單纜式  

測(cè)量精度：±10mm

過(guò)程溫度：（-40～400）℃

過(guò)程壓力：（-0.1～40）MPa

信號(hào)輸出：（4～20）mA/HART

現(xiàn)場(chǎng)顯示：四位LCD

電    源：兩線制（DC24V）

/四線制（DC24V/AC220V）

外    殼：鋁

過(guò)程連接：螺紋/法蘭（選配）

 

 

 

3、安裝指南

下述的安裝指南適用于纜式和桿式測(cè)量固體粉料或液體。

 

l 安裝位置：

Ø 盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。

Ø 金屬罐在整個(gè)量程范圍內(nèi)不碰罐壁及罐底。

Ø 建議安裝在料倉(cāng)直徑的1/4或1/6處，與罐

壁的最小距離為測(cè)量范圍的1/10。

Ø 纜式或桿式探頭離罐壁最小距離≥300mm。

Ø 探頭底部距罐底≥30mm。

Ø 探頭距罐內(nèi)障礙物最小距離≥200mm。

Ø 如果容器底部是錐型的，可以安裝罐頂中央。

 

 

l 右圖為桿式雷達(dá)物位計(jì)安裝圖，主要用于液體液位的測(cè)量

特 點(diǎn)：

 

Ø 可以測(cè)量介電常數(shù)≥1.8的任何介質(zhì)。

Ø 一般用于測(cè)量粘度≤500cst而且不容

易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。

Ø 桿式雷達(dá)最大量程可以達(dá)到6米。

Ø 對(duì)蒸汽和泡沫有很強(qiáng)的穿透能力，測(cè)量

不受影響。

Ø 泡沫較大的液體測(cè)量環(huán)境，應(yīng)選擇單桿

式導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量

 

 

 

 

 

 

l 右圖為雙纜式雷達(dá)物位計(jì)安裝圖，主要用于低介電常數(shù)液體液位及低介電常數(shù)輕質(zhì)固體粉料位的測(cè)量

 

特 點(diǎn)：

 

Ø 介電常數(shù)比較小的液體及輕質(zhì)固體粉料可以采

用雙纜式測(cè)量方式，以保障良好的準(zhǔn)確測(cè)量。

Ø 可以測(cè)量介電常數(shù)≥1.6的任何介質(zhì)。

Ø 一般用于測(cè)量粘度≤500cst而且不容易產(chǎn)生粘

附的介質(zhì)。

Ø 雙纜式雷達(dá)物位計(jì)最大量程可以達(dá)到30米。

l 安裝方法

 

Ø 合理安裝能確保儀表長(zhǎng)期可靠而精確的測(cè)量：

 

導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)可采用螺紋連接，螺紋的長(zhǎng)度不要超過(guò)15mm，還可以采用在短管上安裝。安裝短管直徑在2″至6″則安裝短管高度應(yīng)≤100mm（螺紋及短管的長(zhǎng)度越短，測(cè)量越穩(wěn) 定），若安裝短管較長(zhǎng)，理想狀態(tài)應(yīng)將短管割短，或底部固定纜式探頭及選用絕緣對(duì)中支架以避免纜式探頭與短管末端接觸。  

 

 

 

                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ø DN200或DN250的短管內(nèi)安裝：

 

當(dāng)導(dǎo)波雷達(dá)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。

 

 

 

 

 

 

Ø 在塑料罐上安裝注意事項(xiàng)：

 

無(wú)論是纜式或桿式，若想導(dǎo)波雷達(dá)工作正常，過(guò)程連接表面應(yīng)為金屬。當(dāng)導(dǎo)波雷達(dá)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。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l 纜繩所受下拉力：

 

當(dāng)加料和出料時(shí)，介質(zhì)對(duì)纜式探頭將產(chǎn)生下拉力，下拉力的大小取決于下列因素：

1. 纜繩長(zhǎng)度             

2. 物料的密度             

3. 儲(chǔ)倉(cāng)的直徑             

4. 纜繩的直徑

 

Ø 干擾的優(yōu)化

 

² 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)于粘度不大于500cst，可采用旁通管或?qū)Рü軄?lái)避免干擾。

 

Ø 低介電常數(shù)液體的安裝

 

   對(duì)于介電常數(shù)大于1.3，粘度≤500cst且不易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)，可將導(dǎo)波雷達(dá)安裝在導(dǎo)波管中測(cè)量，其特點(diǎn)如下：

² 卓越的可靠性、高精度

² 可用于介電常數(shù)≥1.3的任何介質(zhì)，測(cè)量與介質(zhì)的導(dǎo)電性無(wú)關(guān)

² 罐內(nèi)障礙物及短管尺寸不影響測(cè)量

 

Ø 腐蝕性介質(zhì)測(cè)量

如果測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，可選用桿式或纜式探頭套PTFE、PFA套管進(jìn)行測(cè)量。

 

Ø 臥罐及立罐上的安裝

 

² 桿式探頭最長(zhǎng)可到6米，對(duì)于測(cè)量距離超過(guò)6米的儲(chǔ)罐，可選用4mm纜式探頭

² 安裝及固定方式同固體粉倉(cāng)測(cè)量

² 距罐壁的距離大于等于300mm，一定避免探頭接觸罐壁

² 選擇探頭長(zhǎng)度時(shí)，注意探頭底部距罐底大于30mm

² 如果罐內(nèi)障礙物比較多或過(guò)于靠近探頭傳感器時(shí)，可安裝導(dǎo)波管進(jìn)行測(cè)量

 

Ø 注意事項(xiàng)

 

² 安裝在導(dǎo)波管中的導(dǎo)波雷達(dá)一般選用桿式探頭傳感器，安裝時(shí)桿式探頭上應(yīng)安裝絕緣同心支架，保證桿式探頭與導(dǎo)波管同心，否則將產(chǎn)生很強(qiáng)的虛假回波。

² 當(dāng)測(cè)量范圍超過(guò)桿式探頭導(dǎo)波雷達(dá)的最大測(cè)量范圍時(shí)，應(yīng)選用纜式探頭的導(dǎo)波雷達(dá)，此時(shí)導(dǎo)波管的直徑應(yīng)大于或等于6〞 (DN150)，否則將產(chǎn)生很強(qiáng)的虛假回波。

 

4、儀表尺寸 （單位：mm）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5、編程調(diào)試

導(dǎo)波雷達(dá)系統(tǒng)可以通過(guò)三種方式調(diào)試：

1.   通過(guò)調(diào)試軟件HBSOFT

2.   通過(guò)HART手持編程器

1.   通過(guò)顯示調(diào)整模塊PM

2.   通過(guò)調(diào)試軟件SOFT

3.   通過(guò)HART手持編程器

 

l 手持編程器（PM）

 

PM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。

 

 

 

 

 

l 通過(guò)SOFT軟件調(diào)試

無(wú)論那種信號(hào)輸出，4…20mA/HART，雷達(dá)傳感器都可以通過(guò)軟件進(jìn)行調(diào)試。采用SOFT軟件進(jìn)行儀表調(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)物位計(jì)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阻，HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。

l 通過(guò)HART手持編程器

通過(guò)HART手持編程器只能調(diào)整雷達(dá)物位計(jì)的測(cè)量范圍及4…20mA對(duì)應(yīng)值。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6、技術(shù)參數(shù)

基本參數(shù)         工作頻率：500MHZ-1.8GHZ                  測(cè)量范圍：纜式：0-30m；桿式：0-6m 重 復(fù) 性：±1mm 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：±3mm

通訊接口         HART 通訊協(xié)議

過(guò)程連接         G1½″ A螺紋，法蘭DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250

過(guò)程壓力         -0.1~4Mpa

電    源         24VDC(±10%)，紋波電壓：1Vpp 耗電量：max 22.5mA

環(huán)境條件         溫度 -40℃～+70℃

防護(hù)等級(jí)         IP67

防爆等級(jí)         Exia IIC T6 / Exd ia IIC T6 Ga

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)