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导波雷达物位计

简要描述:

导波雷达物位计的微波脉冲沿着一根缆、棒或包含一根棒的同轴套管运行,接触到被测介质后,微波脉冲被反射回来,并被电子部件接收,并分析计算其运行时间。微处理器识别物位回波,分析计算后将它转换成物位信号给出

一、仪表概述:
导波雷达物位计的微波脉冲沿着一根缆、棒或包含一根棒的同轴套管运行,接触到被测介质后,微波脉冲被反射回来,并被电子部件接收,并分析计算其运行时间。微处理器识别物位回波,分析计算后将它转换成物位信号给出。由于测量原理简单,可以不带料调整,从而节省了大量调试费用。测量缆或棒可以截短,使之更加适应现场的应用。对于蒸汽不敏感,即使在烟雾、噪音、蒸汽很强烈的情况下,测量精度也不受到影响。不受介质特性变化的影响,被测介质的密度变化或介电常数的变化不会影响测量精度。粘附:没有问题,在测量探头或容器壁上粘附介质不会影响测量结果。容器内安装物如果采用同轴套管式的测量完全不受容器内安装物的影响,不需要特殊调试。

二、测量原理: 
导波雷达物位计是基于时间行程原理的测量仪表,发射能量很低的极短的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转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式或杆式探头传导,当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表 内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。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。即使工况情况比较复杂,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分析出物位的回波。
1、输入:
反射的脉冲信号沿缆式或杆式探头传导至仪表电子线路部分,微处理器对此信号进行处理,识别 出微波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,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;
2、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;
3、测量范围:
F-测量范围;E-空罐距离;B-顶部盲区;H-探头到罐壁的zui小距离 顶部盲区是指物料zui高料面与测量参考点之间的zui小距离。 底部盲区是指缆绳zui底部附近无法精确测量的一段距离。 顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离;
4、注意:只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时,才能保证罐内物 位的可靠测量。

三、数据处理:
通过输入空罐高度L(=零点),满灌高度H(=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。是对应于 4-20mA输出。

<strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong><strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong></strong>

四、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。 
五、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℃。  
六、技术指标:
1、工作频率:100MHz-1.8GHz; 
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)。
七、安装指导说明:
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。
安装位置:
1、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);
2、不要安装在金属罐中间;
3、不要装在下料口处;
4、选择探头长度时,注意探头底部距罐底约大于30mm;
5、注意介质温度。
罐内障碍物:
1、安装时注意探头距离障碍至少200mm。
干扰的祛除:
1、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;
2、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。
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:
卓越的可靠性;
1、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;
2、罐内障碍物及短管尺寸不影响测量;
3、比杆式探头能承受的横向压力高;
4、对于高粘度的介质,建议使用杆式探头。
卧罐及立罐上的安装:
1、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;
2、安装及固定方式同固体粉仓测量;
3、对距罐壁的距离无限制,只要避免探头接触罐壁;                                   
4、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。
腐蚀性介质测量:
1、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。
八、测量条件注意事项:
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。
九、数据对照表:

表一:

产品型号

RD701

RD702

RD703

应用范围

适用复杂测量,液体和固体颗粒状介质,大粉尘环境。

适用于固体、液体介质测量, 粉状颗粒介质。

固体粉尘、液体测量,可用于介电常数比较小的液体。

测量范围

0~30

0~6

0~30

连接方式

螺纹(G1-1/2″1-1/2″NPT),法兰(DN50/80/100/150

料仓开口

螺纹(Φ40),法兰(DN50Φ60/ DN80Φ90/ DN100Φ110/ DN150Φ160mm

工作温度

-40~350

工作压力

-1.0~4.0MPa

    

0.2%±1mm(顶部盲区500mm

    

回波采样 55/

防爆等级

EXiaIICT6/ExdIICT6

防护等级

IP66

信号输出

两线4~20mA/HART或三线4~20mA

表二:

产品型号

RD704

RD705

RD706

 应用范围

适用复杂测量。可测高温型液体介质。

适用于腐蚀性液体介质。

介电常数低或表面波动液体。

测量范围

0~6

杆式6/缆式20

0~6

连接方式

螺纹(G1-1/2″1-1/2″NPT),法兰(DN50/80/100/150

料仓开口

螺纹(Φ40),法兰(DN50Φ60/ DN80Φ90/ DN100Φ110/ DN150Φ160mm

工作温度

-40~350

工作压力

-1.0~4.0MPa

    

0。2%±1mm(顶部盲区500mm

    

回波采样 55/

防爆等级

EXiaIICT6/ExdIICT6

防护等级

IP66

信号输出

两线4~20mA/HART或三线4~20mA

十、选型一览表:

产品选型一:

RD701/2/3

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

RD701/2/3

 

备注

产品选型二:

RD704/5/6

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

 

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

RD704/5/6

 

备注

十一、选型需要知道的数据: 
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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