雷達(dá)物位計(jì)
1、雷達(dá)物位計(jì)測量原理
原理
導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)出的高頻微波脈沖沿著探測組件(鋼纜或鋼棒)傳播，遇到被測介質(zhì)，由于介電常數(shù)突變，引起反射，一部分脈沖能A被反射回來。發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間間隔與被測介質(zhì)的距離成正比.特點(diǎn)
由于采用了的微處理器和獨(dú)特的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。多種過程連接方式及探測組件的型式，使得ULS3X系列導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)適于各種復(fù)雜工況及應(yīng)用場合。如:高溫、高壓及小介電常數(shù)介質(zhì)等。采用脈沖工作方式，導(dǎo)波雷達(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)，對人體及環(huán)境均無傷害。
2、雷達(dá)物位計(jì)儀表概況
應(yīng)用:液體及固體測量 復(fù)雜過程條件
量程:纜：30m/棒：6m
測量精度:±10mm
過程連接:G1/2/1A、G2A、1/2/1NPT
探測組件材料:不銹鋼316L/PTFE
鋼纜少棒直徑:F4mm、F6mm/F10mm
過程溫度:-40…+150℃
過程壓力:-1.0…40bar
信號輸出:兩線制/四線制
4…30 mA /HART
應(yīng)用:液強(qiáng)腐蝕性液體介質(zhì)
量程: 6m
測量精度:±10mm
過程連接:PTFE法蘭
探測組件材料: PTFE
PTFE棒直徑: F10mm
過程溫度:-40…+150℃
過程壓力:-1.0…16bar
信號輸出:兩線制/四線制
4…30 mA /HART
應(yīng)用:液體測盆特別是小介電常數(shù)液體，復(fù)雜過程條件
量程:6m
側(cè)盤精度: ±10mm
過程連接: G1/2/1A、G2A
探測組件材料: 不銹鋼316L/PTFE
同軸外徑: F28mm
過程溫度: -40…+150℃
過程壓力: -1.0…40bar
信號輸出: 兩線制/四線制
4…20mA/HART
應(yīng)用：液體側(cè)量，高溫高壓工況，復(fù)雜過程條件
且程:纜:30m/棒:6m
側(cè)a精度:±10mm
過程連接:G1/2/1A、G2A、1/2/1NPT
探測組件材料:不銹鋼316L/陶瓷
鋼纜/棒直徑: F4mm、F6mm、F10mm
過程溫度:一40... +200℃
過程壓力:一1.0...40bar
信號物出:兩線制/四線制
4...20mA/HART
應(yīng)用：液體側(cè)量，高溫高壓工況，復(fù)雜過程條件
且程:纜:30m/棒:6m
側(cè)a精度:±10mm
過程連接:G1/2/1A、G2A、1/2/1NPT
探測組件材料:不銹鋼316L/陶瓷
鋼纜/棒直徑: F4mm、F6mm、F10mm
過程溫度:一40... +400℃
過程壓力:真空...400bar
信號物出:兩線制/四線制
4...20mA/HART
應(yīng)用：小介電常數(shù)液體及固體測量，復(fù)雜過程條件
且程:纜:30m/棒:6m
側(cè)a精度:±10mm
過程連接:G1/2/1A、G2A、1/2/1NPT
探測組件材料:不銹鋼316L/ PTFE
鋼纜/棒直徑: F4mm、F8mm
過程溫度:一40... +150℃
過程壓力: 一1.0...400bar
信號物出:兩線制/四線制
4...20mA/HART
3、雷達(dá)物位計(jì)安裝要求
基本要求
在整個(gè)量程內(nèi)確保纜或棒不要接觸到內(nèi)部障礙物，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。另外須注意纜或棒不得與加料料流相交。
安裝儀表時(shí)還要注意:料位不得進(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纜或棒方向與被測介質(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，儀表必須接大地。
測量盲區(qū):從測孟的基準(zhǔn)面向下的一段區(qū)域內(nèi)和纜或棒部位無法精確測量的一段區(qū)域內(nèi)是導(dǎo)波雷達(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)面是螺紋的密封面。
1、頂部盲區(qū)(0 .1·0 .5m)
2、空倉(測量距離)
3、量程
4、底部盲區(qū)
5、基準(zhǔn)面
注:使用導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)時(shí)，務(wù)必保證料位不能進(jìn)入測量盲區(qū)。
對于錐形容器，儀表的安裝位置是容器頂部，這樣可以保證側(cè)量到容器底部.
容器接管
容器接管的長度如圖示。
盡可能遙免接管安裝或接管h盡可能小。當(dāng)接管較長，介質(zhì)容器較小或介質(zhì)的介電常數(shù)較小時(shí)，可采用雙棒型式.
1錯(cuò)誤:不要將儀表安裝于入料料流的上方，纜或棒應(yīng)避開入料料流.
2正確注意:室外安裝時(shí)應(yīng)采取遮陽、防雨措施。對于安裝在室外或潮濕室內(nèi)及制冷或加熱的堆上的儀表，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:
4、雷達(dá)物位計(jì)電氣連接
供電方式
4... 20mA/HART(兩線制)電源供電和輸出電流信號共用一根兩芯線纜。具體供電電壓范圍參見,技術(shù)數(shù)據(jù)。對于本安型須在供電電源與儀表之間加一個(gè)安全柵.
4... 20mA/HART(四線制)電源供電和電流信號各自分別使用一根兩芯線纜。具體供電電壓范圍參見技術(shù)數(shù)據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)型儀表電流輸出可采用接地形式輸出.防爆型儀表電流輸出必須浮空輸出·儀表及接地端子應(yīng)保證良好接地，通常接地可連接到雄的接地點(diǎn)上，若是塑料魄則應(yīng)接到鄰近的大地上。
電纜安裝
一般介紹
供電電纜可使用兩芯電統(tǒng)，電統(tǒng)外徑應(yīng)為5，二9mm.以確保電組入口的密封·如果存在電磁干擾，建議使用屏件電纜·
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)
供電電纜應(yīng)使用帶有專用地線的電紋線。
電纜的屏蔽和接線
屏蔽電纜兩端均應(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。外殼上的外部接地端子必須連接大地。
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:I u F 1500V)接地，以抑制低頻接地電流，同時(shí)還可以防止高頻千擾信號。
接線方式
兩線
1)用于HART兩線制供電以及信號輸出
四線、兩室接線方法:220V AC供電，4... 20mA輸出
接線方法:24V DC供電，4。二20mA物出
兩線制方法:24V DC供電，4... 20mA物出
雷達(dá)物位計(jì)防爆連接
本產(chǎn)品的防爆形式為本質(zhì)安全型.防爆標(biāo)志乒Exia IIC T6.本安型導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)采用壓鑄鋁外殼材料，電子部件采用膠封結(jié)構(gòu)，從而確保電路部分故障時(shí)產(chǎn)生的火花不會(huì)泄放出來.產(chǎn)品適用于Exia IIC T6防爆等級以下可然性介質(zhì)的物位連續(xù)測量。
本產(chǎn)品使用時(shí)須用安全柵供電。FBS-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，4V DC ±15%,短路電流為135mA,工作電流4...20mA.
所有電纜均要采用屏蔽電纜，從儀表到安全柵長度500米.分布電容≤0. 1 u F/Km、分布電感≤ImH/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CODAare調(diào)試物位計(jì)
采用HART手持按程盡調(diào)試物位計(jì)
雷達(dá)物位計(jì)調(diào)試方法
ULS3X有三種調(diào)試方法:
1、顯示/調(diào)試模塊
2、上位機(jī)調(diào)試軟件
3 、HART手持編程器
顯示/調(diào)試模塊
ViewPoint是可以插接的顯示調(diào)試工具.通過ViewPoint上的4個(gè)按鍵對儀表進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試菜單的語言可選.’
調(diào)試后，ViewPoint一般就只用于顯示，透過玻璃視窗可以非常清楚地讀出側(cè)孟值。
1液晶顯示2按鍵
上位機(jī)調(diào)試
通過HART與上位機(jī)相連
1 RS232連接電纜
2 ULS3X
3用于COMWAY變換器的HART適配器
4 250歐姆電阻
5 COMWAY變換器
通過1 2c與上位機(jī)相連
I RS232連接電纜
2 ULS3X
3用于COMWAY變換器的I2C適配器
4 COMWAY變換器
HART手持編程器
ULS3X可用HART手持編程器編程
I HART手持編程器
2 ULS3X
3 250歐姆電阻
6結(jié)構(gòu)尺寸(單位:mm)
外殼
材質(zhì):AL/316L
材質(zhì):AL兩室
ULS31
ULS32
ULS33
ULS34
ULS35
ULS36
7、雷達(dá)物位計(jì)技術(shù)參數(shù)
一般數(shù)據(jù)
探測組件材料
一棒 不銹鋼316L/PTFE
一纜 不銹鋼316L/PTFE/陶瓷
一同軸 不銹鋼316L/PTFE
一密封 Viton氟橡膠.Kalrez全氮化橡膠
一過程連接 不銹鋼316L
一外殼 不銹鋼316L鑄鋁，粉末涂層
一外殼和外殼蓋之間的密封硅橡膠
一外殼上用于ViewPoint的視窗 聚碳酸酩
一接地端子不銹鋼316L
重量
-ULS31：9kg(取決于過程連接和外殼)
-UL S32：5. 5kg(取決于過程連接和外殼)
-UL S33：6kg(取決于過程連接和外殼)
-UL S34：12kg(取決于過程連接和外殼)
-UL S35：9kg(取決于過程連接和外殼)
-UL S36：9kg(取決于過程連接和外殼)
供電電壓
兩線制
一標(biāo)準(zhǔn)型:15...36V DC
一本安型:15... 30V DC
功耗:max. 22. 5mA
允許紋波:一<100Hz...Uss<1V
一<100Hz...Uss<10mV
四線制、兩室
一本安+隔爆:24V DC±10，220V AC±10%
功耗:<1w
輸出參數(shù)
輸出信號:4...20mA/HART
分辨率:1.6µA
故障信號:20.5mA; 22mA.
一兩線制負(fù)載電阻:見下圖
一四線制負(fù)載電阻:500歐姆
積分時(shí)間:0...99秒，可調(diào)
兩線制負(fù)載電阻圖
8、雷達(dá)物位計(jì)特征參數(shù)
測量距離
-ULS31:30m/6m(纜/棒)
-ULS32:6m
-ULS33:6m
-ULS34:30m/6m
-ULS35:30m/6m
-ULS36:30m/6m
測量間隔：大約1秒(取決于參數(shù)設(shè)置)
調(diào)整時(shí)間1)：大約1秒(取決于參數(shù)設(shè)置)
分辨率：1mm
精度：(10mm或小于0.1%)見精度示圖
工作存儲(chǔ)及運(yùn)輸溫度：-40... +80℃
過程溫度(探測組件部分的溫度)
-ULS31：-40... +150℃
-ULS32：-40... +150℃
-ULS33：-40... +150℃
-ULS34：-40... +150℃
-ULS35：-40... +150℃
-ULS36：-40... +150℃
相對濕度<95%
-罐內(nèi)壓力Max.400bar
耐振:機(jī)械震動(dòng)10m/s2,10...150Hz
拉力:見拉力示意圖
拉力或側(cè)面負(fù)載
一纜c 4mm(拉力):50KN
一棒4) 8mm(側(cè)面負(fù)載):4NM
一纜m 6mm(拉力):30KN
一棒0 lOmm(側(cè)面負(fù)載):30NM
電纜參數(shù):1個(gè)M20X1. 5電纜入口(電纜直徑5...9mm)
電纜入口/插頭:一個(gè)盲堵M20X1.5
彈簧接線端子:用于導(dǎo)線橫截面2. 5mm2
1)劇烈的物位突變后，給出正確物位需要的時(shí)間(10%誤差)。
在測量固體介質(zhì)的時(shí)候，拉力取決于容器直徑和物位，以下顯示的是一些典型介質(zhì)產(chǎn)生的拉力。
| ULS32 |
| 防爆型式 | P標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | I本安型(Exia IIC T6) |
| C本安型+船用許可證(Exia IIC T6) | G本安型+隔爆型(Exd [ia]ia IIC T6) |
| 探測組件型式/材料 | A棒式/PTFE |
| 過程連接/材料 | GP法蘭DN50 PN1.6不銹鋼316L(GB/T9119-2000) | NP法蘭DN80 PN1.6不銹鋼316L(GB/T9119-2000) |
| EP法蘭DN100 PN1.6不銹鋼316L(GB/T9119-2000) | FP法蘭DN150 PNI.6不銹鋼316L(GB/T9119-2000) |
| 過程溫度 | A -40...+150'C |
|
| 電子組件 | A 4…20mA兩線制 | B 4…20mA HART兩線制 |
| C 4... 20mA/24V DC±10%, 220V AC±10%/四線制 | D 4...20mA/24V DC±10%, 220V AC±10%/HART四線制 |
| E 特殊制定 |
|
| 外克/防護(hù)等級(注) | A 鋁/IP6 | D 鋁兩腔/IP67 |
| G 不銹鋼316L/IP67 |
|
| 電纜進(jìn)線 | M M20x1.5 | N 2/1NPT |
| 現(xiàn)場顯示/編程 | A 帶 | X 不帶 |
| 纜(棒)長 | 4位數(shù)字(單位:mm) |
|
注:本安型(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“A”或“G"型外殼；本安+船用許可證(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“G"型外殼;本安+隔爆型(Exd [ia] ia IIC T6)只限用“D”型外殼
| ULS33 |
| 防爆型式 | P標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | I本安型(Exia IIC T6) |
| C本安型+船用許可證(Exia IIC T6) | G本安型+隔爆型(Exd [ia]ia IIC T6) |
| 探測組件型式/材料 | 同軸式/不銹鋼316L |
| 過程連接/材料 | GP螺紋G 1 2/1A | KP螺紋G2A |
| YP特殊定制 |
| 密封/過程溫度 | A Viton氟橡膠/-30...+150'C | B Ka1rez全氟化橡膠/-40…+150℃ |
| 電子組件 | A 4…20mA兩線制 | B 4…20mA HART兩線制 |
| C 4... 20mA/24V DC±10%, 220V AC±10%/四線制 | D 4...20mA/24V DC±10%, 220V AC±10%/HART四線制 |
| 外克/防護(hù)等級(注) | A 鋁/IP6 | D 鋁兩腔/IP67 |
| G 不銹鋼316L/IP67 |
| 電纜進(jìn)線 | M M20x1.5 | N 2/1NPT |
| 現(xiàn)場顯示/編程 | A 帶 | X 不帶 |
| 纜(棒)長 | 4位數(shù)字(單位:mm) |
注:本安型(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“A”或“G"型外殼；本安+船用許可證(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“G"型外殼;本安+隔爆型(Exd [ia] ia IIC T6)只限用“D”型外殼
| ULS34 |
| 防爆型式 | P標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | I本安型(Exia IIC T6) |
| C本安型+船用許可證(Exia IIC T6) | G本安型+隔爆型(Exd [ia]ia IIC T6) |
| 探測組件型式/材料 | 纜式/不銹鋼316L/PTFE | 棒式/不銹鋼316L/PTFE |
| 過程連接/材料 | GP螺紋G 1 2/1A | KP螺紋G2A |
| NP螺紋1/2/1NPT | YP特殊定制 |
| 密封/過程溫度 | A Viton氟橡膠/-30...+200℃ | B Ka1rez全氟化橡膠/-40…+200℃ |
| 電子組件 | A 4…20mA兩線制 | B 4…20mA HART兩線制 |
| C 4... 20mA/24V DC±0%, 220V AC±10%/四線制 | D 4...20mA/24V DC±10%, 220V AC±10%/HART四線制 |
| 外克/防護(hù)等級(注) | A 鋁/IP6 | D 鋁兩腔/IP67 |
| G 不銹鋼316L/IP67 |
| 電纜進(jìn)線 | M M20x1.5 | N 2/1NPT |
| 現(xiàn)場顯示/編程 | A 帶 | X 不帶 |
| 纜(棒)長 | 5位數(shù)字(單位:mm) |
注:本安型(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“A”或“G"型外殼；本安+船用許可證(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“G"型外殼;本安+隔爆型(Exd [ia] ia IIC T6)只限用“D”型外殼
| ULS35 |
| 防爆型式 | P標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | I本安型(Exia IIC T6) |
| C本安型+船用許可證(Exia IIC T6) | G本安型+隔爆型(Exd [ia]ia IIC T6) |
| 探測組件型式/材料 | 纜式/不銹鋼316L/陶瓷 | 棒式/不銹鋼316L/陶瓷 |
| 過程連接/材料 | GP螺紋G 1 2/1A | KP螺紋G2A |
| NP螺紋1/2/1NPT | YP特殊定制 |
| 電子組件 | A 4…20mA兩線制 | B 4…20mA HART兩線制 |
| C 4... 20mA/24V DC±10%, 220V AC ±10%/四線制 | D 4...20mA/24V DC±10%, 220V AC±10%/HART四線制 |
| 外殼/防護(hù)等級(注) | A 鋁/IP6 | D 鋁兩腔/IP67 |
| G 不銹鋼316L/IP67 |
| 過程溫度/壓力 | A -200…+400℃/真空…+40bar | B-200…+400℃/真空…+40bar |
| 電纜進(jìn)線 | M M20x1.5 | N 2/1NPT |
| 現(xiàn)場顯示/編程 | A 帶 | X 不帶 |
| 纜(棒)長 | 5位數(shù)字(單位:mm) |
注:本安型(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“A”或“G"型外殼；本安+船用許可證(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“G"型外殼;本安+隔爆型(Exd [ia] ia IIC T6)只限用“D”型外殼
| ULS36 |
| 防爆型式 | P標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | I本安型(Exia IIC T6) |
| C本安型+船用許可證(Exia IIC T6) | G本安型+隔爆型(Exd [ia]ia IIC T6) |
| 探測組件型式/材料 | 雙纜式/不銹鋼316L/陶瓷 | 雙棒式/不銹鋼316L/陶瓷 |
| 過程連接/材料 | GP螺紋G 1 2/1A | KP螺紋G2A |
| NP螺紋1/2/1NPT | YP特殊定制 |
| 電子組件 | A 4…20mA兩線制 | B 4…20mA HART兩線制 |
| C 4… 20mA/24V DC±10%, 220V AC ±10%/四線制 | D 4…20mA/24V DC±10%, 220V AC±10%/HART四線制 |
| 密封/過程溫度 | A Viton氟橡膠/-40...+150℃ | B Ka1rez全氟化橡膠/-40…+150℃ |
| 外殼/防護(hù)等級(注) | A 鋁/IP6 | D 鋁兩腔/IP67 |
| G 不銹鋼316L/IP67 |
|
| 電纜進(jìn)線 | M M20x1.5 | N 2/1NPT |
| 現(xiàn)場顯示/編程 | A 帶 | X 不帶 |
| 纜(棒)長 | 5位數(shù)字(單位:mm) |
注:本安型(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“A”或“G"型外殼；本安+船用許可證(Exia IIC T6)只限用“A”或“B”電子組件及“G"型外殼;本安+隔爆型(Exd [ia] ia IIC T6)只限用“D”型外殼。
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