导波雷达物位计测量原理
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:
MT700系列导波雷达物位仪表 | |
类 别 | MT701 | MT702 | MT703 |
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底部附近无法精确测量的一段距离。 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。 |
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ZY。 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ZY,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YZ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精确的测量 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。 |
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:
l 缆绳长度
l 物料的密度
l 储仓的直径
l 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
l 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)
l 不要安装在金属罐中间
l 不要装在下料口处
l 选择探头长度时,注意探头底部距罐底约大于30mm
l 注意介质温度
罐内障碍物
l 安装时注意探头距离障碍至少200mm
干扰的祛除
l 干扰回波YZ:软件可实现对干扰回波的YZ,从而达到理想测量效果
l 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zui佳方案,其特点如下:
l ZY的可靠性
l 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
l 罐内障碍物及短管尺寸不影响测量
l 比杆式探头能承受的横向压力高
l 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
l 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
l 安装及固定方式同固体粉仓测量
l 对距罐壁的距离无限制,只要避免探头接触罐壁即可
l 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
l 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
MT可以通过三种方式调试: l 通过显示调整模块MTPM l 通过调试软件MTSOFT l 通过HART手持编程器 现场编程模块(JEPM) MTPM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。 | STPM |
通过MTSOFT软件调试
雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用STSOFT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,
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N2CO2 | 3m(仅指同轴杆式探头) |
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 |
产品选型
MT700
仪表型号,探头类型,长度,材质
MT701 8mm 缆式探头 30000mm 不锈钢
MT702 10mm 杆式探头 6000mm 不锈钢
MT703 双杆式探头 6000mm 不锈钢(法兰安装)
防爆
P 非防爆型(普通型)信号输出(4-20mA)HART协议
I 本安防爆型(EXiaIICT6) 电流信号输出(4-20mA)HART协议
一体化过程连接/材质
G G1-1/2A 螺纹 PN16 316L不锈钢
N 1-1/2NPT 螺纹 PN16 316L不锈钢
C 法兰DN50 PN16C 316L不锈钢
D 法兰DN80 PN16C 316L不锈钢
E 法兰DN100 PN16C 316L不锈钢
F 法兰DN150 PN16C 316L不锈钢
密封温度
P 普通密封-20…150℃
G 高温密封-40-250℃带散热片
外壳/防护等级/天线防护等级
L 铝/IP68
电缆接口
M M20*1.5
N 1/2NPT
现场显示
V带
X不带
编程器
B带
X不带
探头长度(米)