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雷达物位计

简要描述:

雷达物位计具有低维护,高性能、高精度、高可靠性,使用寿命长等优点。在与电容,重锤等接触式仪表相比较,具有无可比拟的优越性。微波信号的传输不受大气的影响,所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。

一、仪表概述: 
雷达物位计具有低维护,高性能、高精度、高可靠性,使用寿命长等优点。在与电容,重锤等接触式仪表相比较,具有无可比拟的优越性。微波信号的传输不受大气的影响,所以它可以满足工艺过程中挥发性气体、高温、高压、蒸汽、真空及高粉尘等恶劣环境的要求。 
二、测量原理 : 

雷达物位计采用微波脉冲的测量方法,并可在工业频率波段范围内正常,波束能量低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量。适用于粉尘、温度、压力变化大,有惰性气体及蒸汽存在的场合。对人体及环境均无伤害,让顾客买智能买的放心,买的值得。高频微波脉冲通过天线系统发射并接收,雷达波以光速运行,运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用zui新的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。? 

输入 
天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路,微处理器对此信号进行处理,识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成,精度可达到毫米级。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比: 
D=C×T/2 
其中C为光速 
因空罐的距离E已知,则物位L为: 
L=E-D 
输出 
通过输入空罐高度E(=零点),满罐高度F(=满量程)及一些应用参数来设定,应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4-20mA输出。 
三、适用场合: 

适用于高温(350℃)、高压、真空、蒸汽、高粉尘及挥发性气体等恶劣环境。可对不同料位进行连续测量。该仪器主要技术指标达到或优于国内外同类产品,且安装调试简便,可以单台使用,也可组网使用,可广泛应用于冶金、建材、能源、石化、水利、粮食等行业。 
四、性能特点: 
1、无盲区,高精度。 
2、两线制技术,是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品。 
3、不受压力变化、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、蒸汽等环境影响。 
4、安装简便,牢固耐用,免维护。 
5、HART或PROFIBUS-PA通信协议及基金现场总线协议,标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作,通过软件GDPF实现简单的组态设定和编程。 
6、测量灵敏,刷新速度快。 
7、适用于高温工况,高达200℃过程温度,当采用高温延长天线时可达300℃。 
五、技术指标: 
1、工作频率:6.8GHz; 
2、测量范围:缆式:0-35m杆式、同轴式:0-6m; 
3、重复性:±3mm; 
4、分辨率:1mm; 
5、采样:回波采样54次/s; 
6、响应速度:>0.2S(根据具体使用情况而定); 
7、精度:<0.1%; 
8、输出电流信号:4-20mA; 
9、通讯接口:HART通讯协议; 
10、过程连接:G1-1/2,G3/4法兰:DN50,DN80,DN100,DN150; 
11、过程压力:-1~60bar; 
12、电源:24VDC(±10%)纹波电压:1Vpp; 
13、耗电量:max22.5mA; 
14、环境条件:温度:-40℃~+250℃; 
15、外壳防护等级:IP68; 
16、防爆等级:EXiaIICT6; 
17、两线制接线:仪表供电和信号输出共用一根两芯电缆; 
18、电缆入口:M20×1.5(电缆直径5~9mm)。 
六、安装指导: 
下述安装指导适用于杆式和缆式探头,管式探头测量与安装方式无关。 
1、安装位置: 
a、距离罐壁的距离建议为罐直径的1/6-1/4(至少300mm,混凝土罐至少400mm); 
b、不要安装在金属罐中间; 
c、不要装在下料口处; 
d、选择探头长度时,注意探头底部距罐底约大于30mm;注意介质温度。 
2、罐内障碍物: 
安装时注意探头距离障碍至少200mm。 
3、干扰的祛除: 
a、干扰回波抑制:软件可实现对干扰回波的抑制,从而达到理想测量效果; 
b、旁通管及导波管(仅适用于液体)对于粘度不打于500cst,可采用旁通管,导波管或管式来避免干扰。 
4、液体标准安装: 
对于粘度≤500cst且不易产生粘附的介质,管式探头是理想方案,其特点如下: 
a、卓越的可靠性; 
b、可用于介电常数大于等于1。4的任何介质,测量与介质的导电性无关; 
c、罐内障碍物及短管尺寸不影响测量; 
d、比杆式探头能承受的横向压力高; 
e、对于高粘度的介质,建议使用杆式探头。 
5、卧罐及立罐上的安装: 
a、管式探头及杆式探头zui长可到6米对于测量距离超过6米的罐,可选用8mm缆式探头; 
b、安装及固定方式同固体粉仓测量; 
c、对距罐壁的距离无限制,只要避免探头接触罐壁即可; 
d、如果罐内障碍物比较多或过于靠近探棒时,请选用管式探头。 
6、腐蚀性介质测量: 
如果测量腐蚀性介质,可选用杆式探头套一个塑料套管进行测量。 
七、注意事项: 
1、测量范围从波束触及罐低的那一点开始计算,但在特殊情况下,若罐低为凹型或锥形,当物位低于此点时无法进行测量。 
2、若介质为低介电常数当其处于低液位时,罐低可见,此时为保证测量精度,建议将零点定在低高度为C 的位置。
3、理论上测量达到天线尖端的位置是可能的,但是考虑到腐蚀及粘附的影响,测量范围的终值应距离天线的尖端至少100mm。 
4、对于过溢保护,可定义一段安全距离附加在盲区上。 
5、zui小测量范围与天线有关。 
6、随浓度不同,泡沫既可以吸收微波,又可以将其反射,但在一定的条件下是可以进行测量的。 
7、测量范围超出的动作当测量范围超出时,仪表输出为22mA电流。 
八、可以通过三种方式调试:
1、通过显示调整模块PM;
2、通过调试软件SOFT;
3、通过HART手持编程器。
九、通过SOFT软件调试:
无论那种信号输出,4-20mA/HART,雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用SOFT软件进行仪表调试,需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。
使用软件调试的时候,给雷达仪表加电24VDC,同时在连接HART适配器前端加一个250欧姆的电阻。如果一体式HART电阻(内部电阻250欧姆)的供电仪表,就不需要附加外部电阻,HART适配器可以和4…20mA线并联。

十、选型要点:
1、精度要求,分为贸易级和过程级两种。
a、贸易级为计量级仪表精度在±1mm,这种仪表是用在贸易结算上面用的。
b、过程级精度在±3mm到±15mm之间,这种仪表主要是对液位起到一个全量程监控的作用,也就是说防止满罐溢出以及空罐等现象的发生。
2、信号要求
这个要求取决于中控采集系统。看是要数字信号还是模拟信号以及传输方式。
3、供电要求
24VDC、12VDC、5VDC、220VAC等。看看是两线制还是四线制。供电的选择取决于您现场电路的配置和中控采集系统的要求。
4、安装要求
法兰安装(法兰尺寸及规格)、螺纹安装(尺寸及规格)。安装的选择取决于您现场的实际情况
5、温度压力
看罐体内的介质温度以及环境温度。一般雷达选型时是看环境温度的。压力是看现场情况而定有设计压力和使用压力等。温度压力的选择取决于您现场罐体的实际使用值和设计使用值。
6、量程
a、微小量程的一般在2米之内。
b、小量程的一般在2-10米之间
c、中量程的一般在10米-25米之间。
d、大量程的一般在25-40米。
e、超大量程一般在40米以上。

十一、参数对照表:
表一:

产品类别

  RD801

  RD802

  RD803

应用范围

过程条件简单,腐蚀性的液体、浆料、固体 
比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

存储或过程容器腐蚀性的液体、浆料、固体 
比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

适应各种存储容器,液体、浆料、固体 
比如: 
原油、轻油储罐
原煤、粉煤仓位
挥发性液体储罐
焦碳料位 
浆料储罐 
固体颗粒

   

20

20

30

   

G11/211/2NPT螺纹

法兰

法兰

   

-40-130

-40-150

-40-250

   

-1.0-3bar

-1.0-20bar

-1。0-40bar

  

± 3mm

± 3mm

± 3mm

 

< 0。1%

< 0.1%

< 0。1%

   

6.8GHz

6.8GHz

6.8GHz

防爆/防护等级

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

   

4…20mA/HART(两线)

4…20mA/HART两线)

4…20mA/HART(两线)

表二:

产品类别

  RD804

  RD805

  RD806

应用范围

过程条件简单,颗粒料、块料 
比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

低介电常数或带搅拌液体
比如: 
水液储罐
酸碱储罐 
浆料储罐 
固体颗粒
小型储油罐

高温环境测量固体颗
比如: 
原油、轻油储罐
原煤、粉煤仓位
挥发性液体储罐
焦碳料位 
浆料储罐 
固体颗粒

   

30

20米可选

30

   

万向法兰

法兰

法兰

   

-40-250

-40-250

-40-250

   

-1。0-3bar

-1.0-20bar

-1.0-40bar

  

± 3mm

± 3mm

± 3mm

 

< 0.1%

< 0.1%

< 0.1%

   

6.8GHz

6.8GHz

6.8GHz

防爆/防护等级

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

EXiaIICT6/IP68

   

4…20mA/HART(两线)

4…20mA/HART两线)

4…20mA/HART(两线)

十二、选型一览表:

产品选型一:

RD801/2/3

A

缆式探头

探头形式

 

B

单杠式探头

C

平行杆式探头

 

P

标准型(非防爆)

防爆

I

本安型(Exia II CT6

F

隔爆型(Exd II CT6

 

1

螺纹G1-1/2″

连接方式

2

螺纹1-1/2″NPT

3

法兰DN50 PN1.6HG2094-97

4

法兰DN50 PN1.6HG2094-97

5

法兰DN50 PN1。6HG2094-97

6

法兰DN50 PN1.6HG2094-97

 

1

碳钢

材质

2

不锈钢

 

mm

探头量程长度

 

0

常压

工作压力

1

1.6 MPa

2

2.5 MPa

3

4.0 MPa

 

M

普通-40~150

工作温度

H

高温-40~230

G

超高温-40~350

 

Y

编程器

N

不带

 

1

两线制DC24V 4~20mA/HART

接线方式

2

三线制DC24V 4~20mA

RD801/2/3

 

备注

产品选型二:

RD801/2/3

P

标准型(非防爆)

防爆

 

I

本安型(Exia II CT6

F

隔爆型(Exd II CT6

 

A

PP/-40~80

天线材料/工作温度

B

PTFE/-40~230

 

1

DN50 P1.6

法兰规格

2

DN80 PN1.6

3

DN100 PN1.6

4

DN150 PN1.6

 

1

碳钢法兰

法兰形式

2

不锈钢法兰

3

PP翻边法兰

4

PTFE翻边法兰

 

1

容器接管长度

2

50mm

3

100mm

4

150mm

5

200mm

6

按用户要求

 

 

Y

编程器

N

不带

 

1

两线制DC24V 4~20mA/HART

接线方式

2

三线制DC24V 4~20mA

RD801/2/3

 

备注

产品选型三:

RD804/5/6

P

标准型(非防爆)

防爆

 

I

本安型(Exia II CT6

F

隔爆型(Exd II CT6

 

A

PP/-40~80

天线材料/工作温度

B

PTFE/-40~230

 

1

DN50 P1.6

法兰规格

2

DN80 PN1.6

3

DN100 PN1.6

4

DN150 PN1.6

 

G

螺纹G1-1/2

过程连接

N

螺纹1-1/2NPT

L1

固定法兰

L2

万向节法兰

 

1

容器接管长度

2

50mm

3

100mm

4

150mm

5

200mm

6

按用户要求

 

 

Y

编程器

N

不带

 

1

两线制DC24V 4~20mA/HART

接线方式

2

三线制DC24V 4~20mA

RD804/5/6

 

备注

十三、设计选用及订货须知:       
1、测量范围是几米,要求盲区是多少。
2、被测量的介质类型(液体还是固体,具体的名称如:清水、污水、泥浆、汽油、柴油、甲苯、二氧化硫、矿石、煤炭、水泥、黄豆、小麦、玉米、面粉等)。如果是液体:液面是否有蒸汽、雾气、泡沫、波浪、搅拌、漂浮物;如果是固体:是否有粉尘,介质是颗粒状还是粉末状。
3、介质的zui低zui高温度,zui小zui大压力。
4、介质的腐蚀性,如果是放在罐子内的,需要知道罐子的材质,有没有防腐的衬里。
5、是否需要防腐、防爆,要分体式还是一体式。
6、工作环境:敞口的池子、有盖板的池子、卧罐、立罐、球罐,罐子是否通大气压等。
7、工作电源:是直流24VDC还是交流220VAC。

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