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| ULS50系列 智能脈沖雷達物位計
智能脈沖型雷達物位計 ULS51 ULS52 ULS53 ULS54 1、測量原理
原理 雷達物位計天線發(fā)射極窄的微博脈沖，這個脈沖以光速在空間傳播，碰到被測介質(zhì)表面，其部分能量被反射出來，被同一天線接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質(zhì)表面的距離成正比。由于電磁波的傳播速度極高，發(fā)射脈沖與接受脈沖的時間間隔很小（納秒量級）很難確認。ULS5X系列雷達物位計采用一種特殊的相關(guān)調(diào)解技術(shù)，可以準(zhǔn)確識別發(fā)射脈沖與接收脈沖的時間間隔，從而進一步計算出天線到被測介質(zhì)表面的距離。
特點 由于采用了先進的微處理器和獨特的EchoDiscovery回波處理技術(shù)，雷達物位計可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。 “虛假回波學(xué)習(xí)”功能使得儀表在多個虛假回波的工況下，可正確地確認真實回波，獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。 多種過程聯(lián)接方式及天線形式，使得ULS5X系列 物位計適用于各種復(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)的測量等。 采用脈沖工作方式，雷達物位計發(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、儀表概況 ULS51 ULS52
應(yīng)用： 液體特別是腐蝕性 液體，簡單過程條件 液體特別是腐蝕性強的，又 有一定溫度壓力的條件下的液體，簡單過程條件。 最大量程：30m 30m 測量精度：±10mm ±10mm 過程連接：G1?，1?NPT PTFE翻邊法蘭 天線材料：PP/PTFE PTFE 過程溫度：-40…..+120℃ -40…..+150℃ 過程壓力：-1.0…..3bar -1.0…….16bar 頻率范圍：6GHz 6GHz 信號輸出：兩線制/四線制 4…..20mA/HART 兩線制/四線制 4…..20mA/HART
ULS53 ULS54
應(yīng)用：存儲容器或過程容器過程條件復(fù)雜 存儲容器或過程容器過程條件復(fù)雜，小介電常數(shù)介質(zhì)。 最大量程：35m 70m 測量精度：±10mm ±20mm 過程聯(lián)接：法蘭316L 法蘭316L 過程溫度：-40…..+200℃ -40…..+200℃ 過程壓力：-1.0…..40bar -1.0…..40bar 頻率范圍：6GHz 6GHz 信號輸出：兩線制/四線制 4…..20mA/HART 兩線制/四線制 4…..20mA/HART
3、安裝要求
基本要求 天線發(fā)射微波脈沖時，都有一定的發(fā)射角。從天線下緣到被測介質(zhì)表面之間，由發(fā)射的微波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)，不得有障礙物，因此安裝時盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。在這種情況下，安裝時須進行（虛假回波學(xué)習(xí)）。另外需注意微波波束不得與加料料流相交。 安裝儀表時還要注意：最高料位不得進入測量盲區(qū)；儀表距罐壁必須保持一定距離；儀表的安裝盡可能使天線的發(fā)射方向與被測介質(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)：從測量的基準(zhǔn)面到天線末端是雷達物位計的測量盲區(qū)。（見圖示說明）。
圖示說明 測量的基準(zhǔn)面是螺紋或法蘭的密封面。
1、盲區(qū) 2、空倉（最大測量距離） 3、最大量程 注：使用雷達物位計時，務(wù)必保證最高料位不能進入測量盲區(qū)。 安裝位置 安裝時，注意儀表和容器壁至少保持500mm的距離。
1、基準(zhǔn)面 2、容器中央或?qū)ΨQ軸
1、基準(zhǔn)面 2、容器中央或?qū)ΨQ軸
對于錐形容器，且為平面灌頂，儀表的最佳安裝位置是容器頂部中央，這樣可以保證測量到容器底部。
防潮 對于安裝在室外或潮濕室內(nèi)及制冷或加熱的灌上的儀表，為了防潮，應(yīng)擰緊電纜密封套，而且要再進線口處使用電纜向下彎曲。如圖示：
容器接管 喇叭天線 容器接管的長度：必須保證探頭伸出接管至少10mm。
天線延長管 當(dāng)天線長度安裝短管長度時，應(yīng)使用天線延長管。
棒狀天線 天線的有效部分，即錐形天線部分，必須從容器接管內(nèi)完全露出來。為適應(yīng)不同長度的容器接管應(yīng)用，不同天線長度的雷達物位計可供用戶選擇。（參看6結(jié)構(gòu)尺寸）。
常見安裝位置的正誤 
1、錯誤：天線應(yīng)與被測介質(zhì)表面垂直。 2、錯誤：儀表被安裝在拱形或圓形灌頂，會造成多次反射回波，在安裝時應(yīng)盡可能避免。 3、正確。
2、正確：注意：室外安裝時應(yīng)采取遮陽，防雨措施。
攪拌 當(dāng)罐中有攪拌時，儀表安裝盡量遠離攪拌器。安裝后要在攪拌狀態(tài)下進行“虛假回波學(xué)習(xí)”，以消除攪拌葉片所產(chǎn)生的虛假回波影響。若由于攪拌產(chǎn)生泡沫或翻起波浪，則應(yīng)使用導(dǎo)波管安裝方式。
泡沫 由于入料、攪拌或容器內(nèi)其他過程處理，會再某些液體介質(zhì)表面形成泡沫，衰減發(fā)射信號。 如果泡沫造成測量誤差，您應(yīng)該選擇導(dǎo)波管安裝方式，或使用導(dǎo)波雷達物位計。 導(dǎo)波管安裝 使用導(dǎo)波管安裝（導(dǎo)波管或旁通管）。可以避免容器內(nèi)障礙物、泡沫對測量的影響。
通空氣孔直徑5….10mm 如果ULS5X安裝在導(dǎo)波管內(nèi)進行測量，導(dǎo)波管是金屬管直徑最小50mm。在連接導(dǎo)波管的時候，必須防止大的裂縫和焊縫。另外，必須進行“虛假回波學(xué)習(xí)?！?/span> 注：測量粘附性介質(zhì)的時候，不能使用導(dǎo)波管安裝。 用塑料管做導(dǎo)波管可避免雷達物位計安裝在拱頂罐中心處所產(chǎn)生的多次反射現(xiàn)象。當(dāng)當(dāng)測量的液體是強酸強堿時，導(dǎo)波管需用PP或PTFE材質(zhì)。
棒狀天線帶萬向節(jié)測固體
4、電氣連接 供電方式 4…20mA/HART（兩線制） 供電電源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)保持良好接地，通常接地可連接到罐的接地點上，若是塑料罐則應(yīng)接到鄰近的大地上。
電纜安裝
一般介紹 供電電纜使用兩芯電纜，電纜外徑應(yīng)為5…9mm，以確保電纜入口的密封。如果存在電磁干擾，建議使用屏蔽電纜。 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纜線。
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，屏蔽電纜遠離儀表一側(cè)的屏蔽端必須通過一個陶瓷電容（比如：1μF 1500V）接地，以抑制低頻接地電流，同時還可以防止高頻干擾信號。
接線方式 兩線
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….20mA輸出
兩線制方法：24VDC供電，4…20mA輸出
防爆連接 本產(chǎn)品的防爆型式為本質(zhì)安全型。防爆標(biāo)志：Exia II CT6。脈沖型雷達物位計采用鋁外殼材料，電子部件采用膠封結(jié)構(gòu)，從而確保電路發(fā)生故障是產(chǎn)生額火花不會泄放出來。產(chǎn)品適用于Exia IICT6防爆等級以下可燃性介質(zhì)的物位連續(xù)測量。 本產(chǎn)品使用時須用安全柵供電。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24V DC±5%，短路電流為135mA，工作電流 4…20mA。 所有電纜均要采用屏蔽電纜，儀表距安全柵最大距離500米。分布電容≤0.1μF/Km、分布電感≤1mH/Km。儀表安裝時必須接大地。不得使用其他未經(jīng)防爆檢驗的關(guān)聯(lián)設(shè)備。
采用GODAware調(diào)試物位計
采用HART手持編程器調(diào)試物位計
5、儀表調(diào)試 調(diào)試方法 ULS5X有三種調(diào)試方法；1.顯示/調(diào)試模塊；2.上位機調(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個按鍵對儀表進行調(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的讀出測量值。
1、液晶顯示 2、按鍵
【OK】鍵 －進入編程狀態(tài)； －確認編程項； －確認參數(shù)修改； 【返回】鍵 －選擇編程項； －選擇編輯參數(shù)位； －參數(shù)項內(nèi)容顯示； 【↑】鍵 －修改參數(shù)值； 【BK】鍵 －退出編程狀態(tài)； －退至上一級菜單。
上位機調(diào)試 通過HART與上位機相連
1.RS232連接電纜 2.ULS5X 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I2C與上位機相連
1.RS232連接電纜 2.ULS5X 3.用于COMWAY變換器的I2C適配器 4.COMWAY變換器
HART 手持編程器 ULS5X可用HART手持編程器編程
1.HART手持編程器 2.ULS5X 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
ULS51螺紋型 ULS52法蘭型
ULS53法蘭型 ULS54法蘭型
ULS54 法蘭型
7、技術(shù)參數(shù) 一般數(shù)據(jù) 過程聯(lián)接 ULS51 -過程聯(lián)接 螺紋G1?A ULS52、ULS53和ULS54 -過程聯(lián)接 法蘭
材料 -天線 PTFE /PP -法蘭 不銹鋼316L -外殼 鋁、不銹鋼316L 外殼和外殼蓋之間的密封 硅橡膠 外殼上用于ViewPoint 聚碳酸酯 的視窗 接地端子 不銹鋼
重量 -ULS51 2kg(取決于過程聯(lián)接和外殼) -ULS52 5kg (取決于過程聯(lián)接和外殼) -ULS53 6kg (取決于過程聯(lián)接和外殼) -ULS54 10kg (取決于過程聯(lián)接和外殼)
供電電壓
兩線制 -標(biāo)準(zhǔn)型 15…..36V DC -本安型 15…….30V DC 功耗 max.22.5mA 允許紋波 -＜100Hz Uss＜1V -＜100Hz….100KHz Uss＜10mV
四線制、兩室 本安+隔爆 24V DC±10%，220V AC±10% 功耗 max. 4VA,2W
輸出參數(shù) 輸出信號 4….20mA/HART 分辨率 16μA 故障信號 電流輸出不變；20.5mA 22mA 2.8mA -兩線制負載電阻 見下圖 -四線制負載電阻 最大500歐姆 積分時間 0….99秒，可調(diào)
兩線制負載電阻圖
特征參數(shù) 盲區(qū) 天線末端 最大測量距離 -USL51 30m（液體） -USL52 30m(液體) -ULS53 35m -ULS54 70m 微波頻率 6GHz 測量間隔 大約1秒（取決于參數(shù)設(shè)置） 調(diào)整時間1） 大約1秒（取決于參數(shù)設(shè)置） 發(fā)射角 見下圖
喇叭天線反射角示意圖
分辨率 1mm 精度 10mm或＜0.1%（見精度圖） 工作儲存及運輸溫度 -40…+80℃ 過程溫度（天線部分的溫度） -ULS51 -40…120℃ -ULS52 -40…..150℃ -ULS53 -40….+200℃ -ULS54 -40….+200℃ 相對濕度 ＜95% -壓力 Max.40bar 耐震 機械振動10m/s2,10…..150Hz
電纜參數(shù) 電纜入口/插頭 1個M20*1.5電纜入口（電纜直徑5….9m），一個盲堵M20×1.5 彈簧接線端子 用于導(dǎo)線橫截面2.5m2 ULS51/52 精度 見下圖
ULS53 精度 見下圖
ULS54 精度 見下圖
8、選型指南
ULS51 注：本安+船用許可證（Exia IICT6）只限用“A”或“B”電子組件及“G”型外殼；本安+隔爆型(Exd[ia]ia IICT6)只限用“D”型外殼。
ULS52
ULS53
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