導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)
測(cè)量原理
導(dǎo)波雷達(dá)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表,雷達(dá)波以光速運(yùn)行;運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。儀表測(cè)量參考點(diǎn)到物料表面的距離,探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播,當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內(nèi)的接收器接受,并將時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。
輸入
反射的脈沖信號(hào)沿纜繩傳遞至儀表電子線路部分,微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理,識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號(hào)由智能軟件完成識(shí)別,距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T成正比:
D=C×T/2
其中C為光速
因空罐的距離E已知,則物位L為:
L=E-D
輸出
通過(guò)輸入空罐高度E(=零點(diǎn)),滿罐高度F(=滿量程)及一些應(yīng)用參數(shù)來(lái)設(shè)定,應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測(cè)量環(huán)境。對(duì)應(yīng)于4-20mA輸出。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介:
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GDLD600系列導(dǎo)波雷達(dá)物位儀表
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類別
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GDLD601
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GDLD602
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GDLD603
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應(yīng)用
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液體、固體小顆粒及粉體
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液體、固體小顆粒及粉體
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液體
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測(cè)量范圍
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20米(可擴(kuò)展至30米)
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6米
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6米
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過(guò)程連接
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螺紋、法蘭
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螺紋、法蘭
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螺紋、法蘭
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過(guò)程溫度
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-20-220℃
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-20-220℃
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-20-220℃
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過(guò)程壓力
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-1.0-40bar
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-1.0-40bar
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-1.0-60bar
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精度
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< 0.1%
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< 0.1%
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< 0.1%
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分辨率
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1mm
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1mm
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1mm
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重復(fù)性
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±3mm
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±3mm
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±3mm
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頻率范圍
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100MHZ-1.8GHZ
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100MHZ-1.8GHZ
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100MHZ-1.8GHZ
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防爆防護(hù)等級(jí)
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Exd II BT4/IP68
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Exd II BT4/IP68
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Exd II BT4/IP68
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信號(hào)輸出
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4…20mA/HART(兩線)
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4…20mA/HART(兩線)
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4…20mA/HART(兩線)
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測(cè)量范圍
說(shuō)明:
H----測(cè)量范圍
L----空罐距離
B----頂部盲區(qū)
E----探頭到罐壁的最小距離
頂部盲區(qū)是指物料最高料面與測(cè)量參考點(diǎn)之間的最小距離。
底部盲區(qū)是指纜繩最底部附近無(wú)法精確測(cè)量的一段距離。
頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間是有效測(cè)量距離。
注意:只有物料處于頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間時(shí),才能保證罐內(nèi)物位的可靠測(cè)量。
安裝指南
下述的安裝指南適用于纜式和桿式探頭測(cè)量固體顆粒料和液態(tài)物體,管式探頭只適用于液態(tài)物體。
安裝位置:
盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。對(duì)金屬罐和塑料罐,在整個(gè)量程范圍內(nèi)不碰壁。如果是金屬罐,物位儀表不要安裝在罐的中央。建議安裝在料倉(cāng)直徑的1/4處。纜式探頭或桿式探頭離罐壁最小距離不小于50厘米。探頭底部距罐底大約30mm。探頭距罐內(nèi)障礙物最小距離不小于300mm。如果容器底部是錐型的,傳感器可以安裝罐頂中央,這樣可以一直測(cè)量到罐底。
右圖為桿式雷達(dá)安裝圖,主要用于液體料位的測(cè)量。
特點(diǎn):
可以測(cè)量介電常數(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì)。一般用于測(cè)量粘度≤500cst而且不容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。最大量程可以達(dá)到6米。對(duì)蒸汽和泡沫有很強(qiáng)的抑制能力,測(cè)量不受影響。對(duì)于介電常數(shù)比較小的液體物料可以采用雙探桿式測(cè)量方式,以保障準(zhǔn)確良好的測(cè)量。
纜式探頭的固定
如果纜式探頭距離罐壁小于50厘米或有可能碰到罐壁上時(shí),纜式探頭的末端需要固定在罐底。
為了避免纜式探頭在下料時(shí)過(guò)度受力,用戶需將纜繩底部固定在罐底,固定時(shí),應(yīng)該盡量讓纜繩保持一定的松緊度。選擇纜式探頭時(shí)應(yīng)比實(shí)際距離稍長(zhǎng)一些。
安裝方法
合理安裝能確保儀表長(zhǎng)期可靠而精確的測(cè)量
儀表可采用螺紋連接,螺紋的長(zhǎng)度不要超過(guò)150mm,還可以采用在短管上安裝。理想的短管直徑50mm≤D≤150mm,高度小于100mm,若安裝于較長(zhǎng)的短管上,應(yīng)底部固定纜繩或選用對(duì)中支架以避免纜繩與短管末端接觸。
DN200或DN250的安裝于短管內(nèi)安裝
當(dāng)儀表需要安裝于直徑大于200mm短管時(shí),短管內(nèi)壁產(chǎn)生回波,在介質(zhì)介電常數(shù)低的情況下會(huì)引起測(cè)量誤差。因此,對(duì)于一個(gè)直徑為200mm或250mm的短管,需要選一個(gè)帶“喇叭接口”的特殊法蘭。盡量避免安裝在直徑大于250mm的短管上。
在大于DN300的安裝短管內(nèi)安裝
如果安裝短管的直徑大于300mm,必須采用如右圖所示的安裝方法。
在高度超過(guò)150mm的安裝短管內(nèi)安裝
對(duì)直徑40-250mm,高度大于150mm的短管,纜繩容易接觸到短管末端,因此我們建議選用帶對(duì)中支架的延伸桿,如果安裝短管過(guò)窄或用于測(cè)量固體粒料時(shí)應(yīng)使用對(duì)中支架。
側(cè)面安裝
如果不能在罐頂安裝,也可選擇側(cè)面安裝。在這種情況下,需固定纜式探頭。當(dāng)超過(guò)側(cè)面負(fù)載承重能力時(shí),應(yīng)對(duì)桿式和管式探頭進(jìn)行支撐。
纜式探頭固定
如果纜繩有可能接觸罐壁或在混凝土罐中距離罐壁小于0.5m時(shí),纜繩末端需要固定。纜繩末端配有螺紋可用于固定。8mm纜繩:M20
固定纜繩時(shí)必須可靠接地或可靠與地絕緣,如果不能將探頭接地,可使用隔離金屬環(huán)。金屬環(huán)可作為附件訂貨。
為防止纜繩在下料時(shí)受力過(guò)度,若用戶需要底部固定纜繩,應(yīng)盡量讓纜繩保持松弛狀態(tài),建議所選纜繩比實(shí)際測(cè)量距離長(zhǎng)一些,保證每米纜繩盡量保持1cm的松弛度。
在塑料罐上安裝
注意!
無(wú)論是纜式或桿式若想儀表工作正常,過(guò)程連接表面應(yīng)為金屬,當(dāng)儀表裝在塑料罐上時(shí),若灌頂也是塑料或其它非導(dǎo)電材質(zhì)時(shí),儀表需要配金屬法蘭,若采用螺紋連接,需配一塊金屬板。
纜繩所受下拉力
當(dāng)加料和出料時(shí),介質(zhì)對(duì)纜繩將會(huì)下拉力,下拉力的大小取決于下列因素:
纜繩長(zhǎng)度;物料的密度;儲(chǔ)倉(cāng)的直徑;纜繩的直徑
以下為纜繩自由懸垂(底部不固定)時(shí)一些介質(zhì)所產(chǎn)生的拉力
同樣大小的力也作用于料倉(cāng)頂部;注意不要超過(guò)探頭的抗拉力強(qiáng)度
測(cè)量液體時(shí)的安裝指導(dǎo)
下述安裝指導(dǎo)適用于桿式和纜式探頭,管式探頭測(cè)量與安裝方式無(wú)關(guān)。
安裝位置
●距離罐壁的距離B建議為罐直徑的1/6-1/4(至少100mm,混凝土罐至少500mm)
●不要安裝在金屬罐中間
●不要裝在下料口處
●選擇探頭長(zhǎng)度時(shí),注意探頭底部距罐底約大于30mm
●注意介質(zhì)溫度
罐內(nèi)障礙物
●安裝時(shí)注意探頭距離障礙至少300mm
干擾的祛除
●干擾回波抑制:軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾回波的抑制,從而達(dá)到理想測(cè)量效果
●旁通管及導(dǎo)波管(僅適用于液體)對(duì)于粘度不大于500cst,可采用旁通管,導(dǎo)波管或管式來(lái)避免干擾。
液體標(biāo)準(zhǔn)安裝
對(duì)于粘度≤500cst且不易產(chǎn)生粘附的介質(zhì),管式探頭是最佳方案,其特點(diǎn)如下:
●卓越的可靠性
●可用于介電常數(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì),測(cè)量與介質(zhì)的導(dǎo)電性無(wú)關(guān)
●罐內(nèi)障礙物及短管尺寸不影響測(cè)量
●比桿式探頭能承受的橫向壓力高
●對(duì)于高粘度的介質(zhì),建議使用桿式探頭
儀表在臥罐及立罐上的安裝
●管式探頭及桿式探頭最長(zhǎng)可到6米對(duì)于測(cè)量距離超過(guò)6米的罐,可選用8mm纜式探頭
●安裝及固定方式同固體粉倉(cāng)測(cè)量
●對(duì)距罐壁的距離無(wú)限制,只要避免探頭接觸罐壁即可
●對(duì)于桿式及纜式探頭請(qǐng)避免安裝于金屬罐中央,對(duì)于管式無(wú)此限制
●如果罐內(nèi)障礙物比較多或過(guò)于靠近探棒時(shí),請(qǐng)選用管式探頭
儀表在地下罐安裝
●短管直徑比較大時(shí),請(qǐng)選用管式探頭
腐蝕性介質(zhì)測(cè)量
●如果測(cè)量腐蝕性介質(zhì),可選用桿式探頭套一個(gè)塑料套管進(jìn)行測(cè)量
接線方式
調(diào)試
GDLD可以通過(guò)三種方式調(diào)試:
●通過(guò)顯示調(diào)整模塊GPM
●通過(guò)調(diào)試軟件GDPFSOFTWARE
●通過(guò)HART手持編程器
現(xiàn)場(chǎng)編程模塊(GPM)
GPM編程器由6個(gè)按鍵和一個(gè)液晶顯示屏,可以顯示調(diào)整菜單和參數(shù)設(shè)置。其功能相當(dāng)于一個(gè)分析處理儀表。
通過(guò)GDPF軟件調(diào)試
無(wú)論那種信號(hào)輸出,4…20mA/HART, Profibus PA,雷達(dá)傳感器都可以通過(guò)軟件進(jìn)行調(diào)試。采用GDPF軟件進(jìn)行調(diào)試,GD需要一個(gè)儀表CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器。軟件和CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器可以作為附件訂購(gòu)。
使用軟件調(diào)試的時(shí)候,給雷達(dá)儀表加電24VDC,同時(shí)在連接HART適配器前端加一個(gè)250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻(內(nèi)部電阻250歐姆)的供電儀表,就不需要附加外部電阻,這時(shí)候HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。
技術(shù)參數(shù)
參數(shù):
工作頻率:100MHZ-1.8GHZ
測(cè)量范圍:纜式:0...20m;桿式、同軸式:0…6m
重復(fù)性:±3mm
分辨率:1mm
采樣:回波采樣55 次/s
響應(yīng)速度:>0.2S(根據(jù)具體使用情況而定)
輸出電流信號(hào):4-20mA
精度:<0.1%
通訊接口:4-20mA或 HART 通訊協(xié)議
過(guò)程連接: G1-1/2,G3/4
法蘭DN50,DN80,DN100,DN150
過(guò)程壓力:-1-60bar
電源:24VDC(±10%),紋波電壓:1Vpp
耗電量:max 22.5mA
環(huán)境條件: 溫度-20℃~+60℃ 壓力1Mpa
外殼防護(hù)等級(jí):IP68
防爆等級(jí):EXiaIICT6
兩線制接線:儀表供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯導(dǎo)線
電纜入口:2個(gè)M20×1.5(電纜直徑5----9mm)
測(cè)量距離
下表列出不同類別被測(cè)介質(zhì)與測(cè)量距離的關(guān)系
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介質(zhì)分組
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DK(ε)
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固體顆粒
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液體
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測(cè)量范圍
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1
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1.4…1.6
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-冷凝氣,如N2CO2
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3m(僅指同軸桿式探頭)
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2
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1.6…1.9
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-塑料帶粒子
-白灰石,特種水泥
-糖
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-液化氣,如丙烷
-溶劑
-氟利昂12/氟利昂
-棕櫚油
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20m
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3
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1.9…2.5
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-普通水泥,石膏
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-礦物油,燃料
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20m
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4
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2.5…4
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-谷物,種子
-石頭
-砂粒
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-苯,苯乙烯,甲苯
-呋喃
-萘
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20m
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5
|
4…7
|
-潮濕的石頭,礦石
-鹽
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-氯苯,氯仿
-纖維素噴霧
-異氰鹽酸,本胺
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20m
|
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6
|
>7
|
-金屬粉末
-碳黑
-煤炭
|
-含水液體
-酒精
-液氨
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20m
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儀表尺寸: 法蘭尺寸:
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mm
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D
|
b
|
k
|
d
|
|
DN40
|
?150
|
18
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?110
|
4х?18
|
|
DN50
|
?165
|
20
|
?125
|
4х?18
|
|
DN80
|
?200
|
24
|
?160
|
8 х?18
|
|
DN100
|
?220
|
20
|
?180
|
8х?18
|
|
DN150
|
?285
|
22
|
?240
|
8х?22
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導(dǎo)波雷達(dá)產(chǎn)品選型 GDLD60
儀表型號(hào),探頭類型,長(zhǎng)度,材質(zhì)
1 6mm 纜式探頭35000mm 不銹鋼
2 10mm 桿式探頭6000mm 不銹鋼
3 同軸、雙桿、6000mm 不銹鋼(法蘭安裝)
防爆
P 非防爆型(普通型)信號(hào)輸出
(4-20mA)HART協(xié)議
I 隔爆型(Exd II BT4) 電流信號(hào)輸出
(4-20mA)HART協(xié)議
過(guò)程連接/材質(zhì)
1 G1-1/2A 螺紋 PN40不銹鋼
2 法蘭DN50 PN40C DIN250I/不銹鋼
3 法蘭DN80 PN40C DIN250I/不銹鋼
4 法蘭DN100 PN16C DIN250I/不銹鋼
5 法蘭DN150 PN16C DIN250I/不銹鋼
過(guò)程溫度
1 Viton/-20…130℃
2 Kalrez/-40-150℃
3 Viton/-40…200℃帶散熱片
4 Kalrez/-40-220℃帶散熱片
外殼/防護(hù)等級(jí)/天線防護(hù)等級(jí)
A鋁/IP68
電纜接口
M M20×1.5
N 1/2NPT
現(xiàn)場(chǎng)顯示
Y帶
N不帶
編程器
Y帶
N不帶
特殊要求
W 無(wú)
Y 有
探頭長(zhǎng)度(L= 米)
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