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雷达物位计

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ONLD600型智能雷达物位计

1.产品概述

1.1 简介

ONLD系列传感器是先进的雷达式物位测量仪表,测量距离最大20米,可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器以及各种料仓的物位测量,输出4…20mA模拟信号。

 

1.2 特性与优势

● 采用先进的非接触式测量,极其稳定的材料制造

● 测量液体、固体介质的物位

● 可以测量所有介电常数>1.8的介质

● 测量范围0…20m

● 采用两线制、回路供电的技术,供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输,

● 4…20mA输出/HART(两线)

● 不受压力、温度变化、惰性气体、真空、烟尘、噪音、蒸汽、粉尘、等工况影响

● 不受介质密度、粘稠度和温度的变化影响

● 过程压力可达40bar,过程温度可达220℃, 分辨率1mm,无盲区,高精度。

● 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。

● 测量灵敏,刷新速度快,安装简便,牢固耐用,免维护。

 

应用介质:

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● 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工作。波束能量较低,可安装于各种金属、非金属容器或管道内,对人体及环境均无损害。

1.3 测量原理

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,用最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。

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1.4 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

 1.5 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。

2. 仪表介绍

ONLD600系列智能雷达物位仪表

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为了准确定位,在法兰或螺纹上均有标记,在安装时,此标记必须符合下述方向:

● 法兰的指示标记应指向罐壁或罐的中心。

● 如使用导波管安装,法兰标记应指向开孔的一侧。

● 如使用旁通管安装,法兰标记应与指向连通管的一侧。

雷达在使用过程中,回波信号的幅度表明了安装位置是否最佳,在固体料应用场合如果回波信号幅度较低可转动法兰,每次转动一个孔位使干扰回波达到最小。另外还可以通过虚假回波存储,达到最好测量效果。

 

操作步骤如下:

Ⅰ) 在打开储罐的过程连接之前,必须确认罐内无压力,并无有害介质。

Ⅱ) 应确认容器内空罐或料位刚好覆盖罐底的情况下进行定位调整,料位较少的情况下也可进行定位调整;可通过虚假回波存储,对回波信号进行优化。

Ⅲ) 将法兰标记转动一个孔位,或将螺纹转动1/8圈,注意回波幅度,继续旋转法兰或螺纹,直到转动一圈为止,在回波信号最佳位置定位。

Ⅳ) 在最优位置固定好法兰或拧紧螺纹,若有必要,更换密封圈。

 

 

回波信号示意图:

图一正常的物位回波

图二有虚假回波

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5. 导波管的设计指南

雷达传感器的导波管一般用于DN50、DN80、DN100和DN150的法兰。

 

● 图一是用于DN50法兰的导波管,以此举例进行介绍。

导波管的内壁必须光滑(平均粗糙度Rz≤30)。导波管可以采用拉伸的或纵缝焊接的不锈钢管。通过焊接法兰或管接头可以延长导波管的长度,在焊接的时候必须注意管内壁上不能有焊缝或凸缘,在焊接前从内侧固定好套管和法兰。

焊接时注意不要焊透套管壁。套管内壁必须保持平滑。如果不小心焊透了套罐壁,您必须重新整平内壁,否则会产生很大的虚假回波。

 

● 图二介绍是用于DN100法兰的导波管。

DN80、DN100、DN150法兰的雷达传感器带喇叭口天线。对于这些传感器,在传感器一端可以通过一个平的焊接法兰代替预焊的法兰盘。

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● 如果搅动或流动的介质,需要将导波管固定在容器底上。对于较长的导波管,必须考虑使用分段固定。

如果介质介电常数小(<3),雷达信号会穿透介质。当容器近似空仓的时候,容器底的反射回波会影响测量。可以在导波管末端安装折射板将容器底的反射回波折射走。

通过折射板可以保证空仓这一点的物位被准确测量。

如果不使用折射板,也可以将导波管的末端弯成一个弯度,同样可以折射走容器底部的回波。

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12. 测量条件

 

注意事项

● 测量范围从波束触及罐底的那一点开始计算,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。

● 若介质为低介电常数当其处于低液位时,罐底可见,此时为保证测量精度,建议将零点定在低高度为C 的位置。

● 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。

● 对于过溢保护,可定义一段安全距离附加在盲区上。

● 最小测量范围与天线有关。

● 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。

● 当测量范围超出时,仪表输出为22mA电流。

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15. 技术数据:

 

基本参数     工作频率:6.3GHz

波 束 角:24°ONLD604

20°ONLD605 带DN150法兰

16°ONLD605 带DN200法兰

14°ONLD605 带DN250法兰

测量范围:0…20m

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)

电流信号:4…20mA

精  度:<0.1%

 

天线材质     ONLD604 :PTFE/螺纹

ONLD604 :PTFE/法兰

ONLD605 :不锈钢

 

通讯接口     HART通讯协议

 

过程连接     ONLD604(PTFE棒式天线):G11/2A螺纹

ONLD604(PTFE棒式天线):不锈钢法兰DN50、DN80、DN100、DN150、

DN200、DN250

ONLD605(喇叭口形式天线):不锈钢法兰DN50、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250

 

电  源     电  源:24V DC(+/-10%),波纹电压:1Vpp

耗 电 量:max22.5mA

 

环境条件  温  度:-20℃…+60℃

容器压力(表压)-1…40bar

 

防爆认证  Exd II BT4

外壳保护  等级IP68

两线制接线 供电和信号输出共用一根两芯导线

电缆入口  2个M20*1.5或2个1/2NPT(电缆直径5…9mm)

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