测量原理 高方 029-88442290
导波雷达是基于时间行程原理的测量仪表,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。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播,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。
输入
反射的脉冲信号沿缆绳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
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。
产品简介:
xm-udl-31系列导波雷达物位仪表 |
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类 别 |
xm-udl-31l |
xm-udl-31b |
xm-udl-31t |
应 用 |
液体、固体颗粒 |
液体、固体颗粒 |
液体 |
测 量范 围 |
30米 |
6米 |
6米 |
过 程 连 接 |
螺纹、法兰 |
螺纹、法兰 |
螺纹、法兰 |
过 程 温 度 |
-40-250℃ |
-40-250℃ |
-40-250℃ |
过 程 压 力 |
-1.0-40bar |
-1.0-40bar |
-1.0-40bar |
精 度 |
±1mm |
±1mm |
±1mm |
频 率 范 围 |
100mhz-1.8ghz |
100mhz-1.8ghz |
100mhz-1.8ghz |
防爆 /防护等级 |
exiaiict6/ip68 |
exiaiict6/ip68 |
exiaiict6/ip68 |
信 号 输 出 |
4…20ma/hart(两线) |
4…20ma/hart(两线) |
4…20ma/hart(两线) |
测量范围 说明: h---- 测量范围 l---- 空罐距离 b---- 顶部盲区 e---- 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。 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。 |
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安装指南 下述的安装指南适用于缆式和杆式探头测量固体颗粒料和液体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。 安装位置: 尽量远离出料口和进料口。 对金属罐和塑料罐,在整个量程范围内不碰壁。如果是金属罐,物位仪表不要安装在罐的中央。 建议安装在料仓直径的 1/4 处。 缆式探头或杆式探头离罐壁Zui小距离不小于 30 厘米。 探头底部距罐底大约 30mm 。 探头距罐内障碍物Zui小距离不小于 200mm 。 如果容器底部是锥型的,传感器可以安装 罐顶中央,这样可以一直测量到罐底。 |
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右图为杆式雷达安装图,主要用于液体液位的测量。 特点: 可以测量介电常数大于等于 1.4 的任何介质。 一般用于测量粘度 ≤ 500cst 而且不容易产生粘附的介质。 杆式雷达Zui大量程可以达到 6 米。 对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,测量不受影响。 对于介电常数比较小的液体物料可以采用双探杆式测量方式,以保障良好的准确测量。 |
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安装方法 合理安装能确保仪表长期可靠而的测量 仪表可采用螺纹连接,螺纹的长度不要超过 150mm ,还可以采用在短管上安装。理想的短管直径小于 150mm ,高度小于 150mm ,若安装于较长的短管上,应底部固定缆绳或选用对中支架以避免缆绳与短管末端接触。 |
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dn200或dn250的安装于短管内安装 当仪表需要安装于直径大于 200mm 短管时,短管内壁产生回波,在介质介电常数低的情况下会引起测量误差。因此,对于一个直径为 200mm 或 250mm 的短管,需要选一个带“喇叭接口”的特殊法兰。尽量避免安装在直径大于 250mm 的短管上。 |
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在塑料罐上安装
注意! 无论是缆式或杆式若想仪表工作正常,过程连接表面应为金属。当仪表装在塑料罐上时,若罐顶也是塑料或其它非导电材质时,仪表需要配金属法兰,若采用螺纹连接,需配一块金属板。 |
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缆绳所受下拉力
当加料和出料时,介质对缆绳将产生下拉力,下拉力的大小取决于下列因素:
• 缆绳长度
• 物料的密度
• 储仓的直径
• 缆绳的直径
测量液体时的安装指导
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。
安装位置
• 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)
• 不要安装在金属罐中间
• 不要装在下料口处
• 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
罐内障碍物
• 安装时注意探头距离障碍至少 200mm
干扰的祛除
• 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
• 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,管式探头是方案,其特点如下:
• 卓越的可靠性
• 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
• 罐内障碍物及短管尺寸不影响测量
• 比杆式探头能承受的横向压力高
• 对于高粘度的介质,建议使用杆式探头
仪表在卧罐及立罐上的安装
• 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
• 安装及固定方式同固体粉仓测量
• 对距罐壁的距离无限制,只要避免探头接触罐壁即可
• 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
• 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
调试
hbrd 可以通过三种方式调试: • 通过显示调整模块 hbpm • 通过调试软件 hbsoft • 通过 hart 手持编程器 现场编程模块( hbpm) jepm 编程器由 6 个按键和一个液晶显示屏,可以显示调整菜单和参数设置。其功能相当于一个分析处理仪表。 |
hbpm |
通过hbsoft软件调试
雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用 hbsoft 软件进行调试,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,这时候 hart 适配器可以和 4…20ma 线并联。
接线方式
仪表尺寸
技术参数
参数: 工作频率:100mhz-1.8ghz
测量范围:缆式: 0-30m;杆式、双杆式:0-6m
重复性:± 3mm
分辨率: 1mm
采样:回波采样 55 次/s
响应速度: >0.2s(根据具体使用情况而定)
输出电流信号: 4-20ma
精度: <0.1%
通讯接口: hart 通讯协议
过程连接 : g1-1/2
法兰 dn50,dn80,dn100,dn150
过程压力 : -1-40bar
电源: 电源:24vdc(±10%),纹波电压:1vpp
耗电量: max 22.5ma
环境条件: 温度-40 ℃ ~ +80 ℃
外壳防护等级: ip68
防爆等级: exiaiict6
两线制接线: 仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线
电缆入口: 2个m20 × 1.5(电缆直径5--9mm)
测量距离
下表列出不同类别被测介质与测量距离的关系
介质分组 |
dk( ε ) |
固体颗粒 |
液体 |
测量范围 |
1 |
1.4…1.6 |
-冷凝气,如 n 2 co 2 |
3m (仅指同轴杆式探头) |
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2 |
1.6…1.9 |
-塑料带粒子 -白灰石,特种水泥 -糖 |
-液化气,如丙烷 -溶剂 -氟利昂 12/ 氟利昂 -棕榈油 |
25m |
3 |
1.9…2.5 |
-普通水泥,石膏 |
-矿物油,燃料 |
30m |
4 |
2.5…4 |
-谷物,种子 -石头 -砂粒 |
-苯,苯乙烯,甲苯 -呋喃 -萘 |
30m |
5 |
4…7 |
-潮湿的石头,矿石 -盐 |
-氯苯,氯仿 -纤维素喷雾 -异氰盐酸,本胺 |
30m |
6 |
>7 |
-金属粉末 -碳黑 -煤炭 |
-含水液体 -酒精 -液氨 |
30m |
本产品的品牌是西安新敏电子,型号是xm-udl-31,种类是物位,材料是聚合物,材料物理性质是磁性材料,材料晶体结构是非晶,制作工艺是集成,输出信号是模拟型,防护等级是ip65,重复性是0.1(%f.s.),分辨率是0.1