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智能型雷达物位计

测量原理

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被转换成物位信号。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分析出物位的回波。

 

 

 

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

 

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。

 

应用介质:

HXLD800系列雷达物位计适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量,适用于温度、压力变化大;有惰性气体及挥发存在的场合。

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,对人体及环境均无伤害。

 

产品简介:

HXLD800系列雷达物位仪表
类   别 HXLD801  HXLD802  HXLD803
应   用 过程条件简单,腐蚀性的液体、浆料、固体
水液储罐
酸碱储罐
浆料储罐
固体颗粒
小型储油罐
存储或过程容器腐蚀性的液体、浆料、固体
比如:
水液储罐
酸碱储罐
浆料储罐
固体颗粒
小型储油罐
适应各种存储容器或过程计量环境,液体、浆料、固体
比如:
原油、轻油储罐
原煤、粉煤仓位挥发性液体储罐焦碳料位
浆料储罐
固体颗粒
测 量 范 围 20m  20m  50m
过 程 连 接 Thread  Flange  Flange
过 程 温 度 -40-130℃  -40-150℃  -40-150℃
过 程 压 力 -1.0-3bar  -1.0-20bar  -1.0-40bar
重 复 性  ± 3mm  ± 3mm  ± 3mm
精    度  < 0.1% < 0.1% < 0.1%
频 率 范 围  6.8GHz 6.8GHz 6.8GHz
防爆/防护等级 EXiaIICT6/IP68  EXiaIICT6/IP68  EXiaIICT6/IP68
信 号 输 出  4…20mA/HART(two-wire) 4…20mA/HART(two-wire) 4…20mA/HART(two-wire)

 

安装指南

 

安装说明
推荐距离(1)墙至安装短管的外壁:
离罐壁为罐直径1/6处,最小距离为300mm。
不能安装在入料口的上方(4)。
不能安装在中心位置(3),如果安装在中央,会产生多重虚假回波,干扰回波会导致信号丢失。
如果不能保持仪表与罐壁的距离,罐壁上的介质会黏附造成虚假回波,在调试仪表的时候应该进行虚假回波存储。

 

 

 

 

 

 

 

罐内安装

 

  • 在信号波束内,应避免有如下安装物(1):例如限位开关,温度传感器等。
  • 对称装置(2),如真空环,加热线圈,挡板等等。
  • 如果罐内有(1)(2)干涉物件,应采用导波管进行测量。


最佳安装选择

 

  • 天线尺寸:天线越大,波束角越小,干扰回波将越弱。
  • 天线调整:将天线调整到最佳测量位置。
  • 导波管:导波管用来避免干扰回波。

 

罐内安装


(HXLD801、HXLD802)
标准安装
雷达天线不可向罐壁倾斜。
为了使温度影响最小化,在对接法兰的连接处必须使用弹簧垫圈。
杆式天线必须伸出安装短管。
垂直放置杆式天线,不要让雷达束指向罐壁。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

屏蔽段
对接法兰使用弹簧垫圈
波束从此处发射

 

 

罐内安装(HXLD803)
标准安装
  • 雷达天线不可向罐壁倾斜。
  • 喇叭天线必须延伸出安装短管,否则应使用天线延伸管。
  • 喇叭天线必须调整至垂直,不要让雷达束指向罐壁。

 

 

 

 

 

 

 

 
  • 安装短管较长时使用天线延伸管
  • 当喇叭长度小于安装短管长度时,应使用天线延伸管。   
  • 如果喇叭直径大于安装短管的直径,包括延伸管在内的天线需要从容器里面安装,并将仪表抬高。选择延伸管使仪表至少抬高100mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

导波管内安装
 ●雷达传感器通过导波管或旁通管进行测量,测量管起到导波作用。下面是一个测量管(导波管的构造图)
 ●测量管内壁必须平滑,如果可能的话测量管的内径需要与喇叭口的直径相符,请使用纵伸焊接的不锈钢管。可以通过预先焊接的法兰盘或焊接头延长测量管。


必须注意:
●焊接时,不能产生凸点或凸缘。将法兰和测量管对齐固定,然后焊接。焊接不要穿透测量管管壁,管内壁必须保持平滑,一定要小心的除去焊缝和不平滑的地方,否则会造成很强的虚假回波。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

管接头
管接头的焊接
预焊接法兰
预焊接法兰的焊接
内孔去毛刺
折射板
容器底测量管的固定
可测的最低物位

 

测量条件
 
注意事项

  • 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。
  • 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。
  • 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。

 

 

测量范围超出的动作

  • 当测量范围超出时,仪表输出为22mA电流。

接线方式

 

调试
HXLD 800系列可以通过三种方式调试:

  • 通过显示调整模块JDPM
  • 通过调试软件JDSOFT
  • 通过HART手持编程器
现场编程模块(JDPM)
JDPM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。

JDPM

 

通过JDSOFT软件调试
 无论那种信号输出,4…20mA/HART,雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用JDSOFT软件进行仪表调试,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,HART适配器可以和4~20mA线并联。

 

HXLD800系列尺寸

 

 

 

编辑器尺寸

 

 

技术数据:
基本参数           工作频率:6.8GHz
 波 束 角: 24°DZPS201,  DZPS202
 18°DZPS203  带DN150法兰
                              14°DZPS203  带DN200法兰
                              12°DZPS203  带DN250法兰
                   测量范围:0…35m
                   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           HXLD801、HXLD802为PP/PTFE
 HXLD803为316L不锈钢
 
通讯接口           HART通讯协议

 过程连接           HXLD801 (PP,PTFE天线) :G1-1/2  316L不锈钢,:
                   HXLD802(棒式天线) :翻边法兰DN50,DN80,DN100,DN150
                    HXLD803(喇叭口形式天线):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:-40℃…+80℃
                   容器压力(表压)-1…40bar

防爆认证           ExiaII C T6

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(电缆直径5…9mm)

 

产品选型

 

 

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