一、產(chǎn)品概述:
HLRD800系列雷達(dá)液位計(jì)是將發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達(dá)波以光速運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測量。物位計(jì)即使在工況比較復(fù)雜,存在虛假回波的情況下,其用的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。該產(chǎn)品適用于高溫、高壓、真空、蒸汽、高粉塵及揮發(fā)性氣體等惡劣環(huán)境。可對不同料位進(jìn)行連續(xù)測量。
二、工作原理:
HLRD800系列雷達(dá)液位計(jì)是基于時(shí)間行程原理的測量儀表,發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達(dá)波以光速運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件轉(zhuǎn)換成物位信號。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式或桿式探頭傳導(dǎo),當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來被儀表 內(nèi)的接收器接收,并將距離信號轉(zhuǎn)化為物位信號。一種特殊的時(shí)間延伸方法可以確保極短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測量。即使工況情況比較復(fù)雜,存在虛假回波,用新的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。
輸入
天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路,微處理器對此信號進(jìn)行處理,識別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成,精度可達(dá)到毫米級。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)來設(shè)定,應(yīng)用參數(shù)將自動使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。對應(yīng)于4-20mA輸出。
三、應(yīng)用場合:
HLRD800系列雷達(dá)液位計(jì)適用于高溫(350℃)、高壓、真空、蒸汽、高粉塵及揮發(fā)性氣體等惡劣環(huán)境。可對不同料位進(jìn)行連續(xù)測量。該儀器主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品,且安裝調(diào)試簡便,可以單臺使用,也可組網(wǎng)使用,可廣泛應(yīng)用于冶金、建材、能源、石化、水利、糧食等行業(yè)。
四、應(yīng)用介質(zhì):
電 廠:煤堆、原煤倉、燃料倉、蓄水池、廢氣凈化罐、倉泵、灰?guī)?、油箱等?/span>
油 田:原油或成品油儲罐、三相分離器、沉降罐、污水罐及油水界面、鉆探泥漿罐等;
化 工:原油蒸餾塔、原料和中間料倉、反應(yīng)罐、氨水罐、固體料倉、分離器等;
冶 金:礦石料倉、礦石粉碎機(jī)、原料倉、輔料倉、高爐、氧化鋁粉倉、電解池緩沖罐等;
水 泥:石料倉、生料倉、水泥倉、煤粉倉、爐渣存儲倉等;
水處理:蓄水池、污水池、水處理罐、沉淀池、深井、飲用水網(wǎng)絡(luò)等;
造 紙:原料倉、儲料塔、干燥鼓、化學(xué)物料存儲倉等;
其 他:采石場、食品、制藥、環(huán)保、造船等行業(yè)等。
五、主要特點(diǎn):
1、無盲區(qū),高精度。
2、兩線制技術(shù),是差壓儀表、磁致伸縮、射頻導(dǎo)納、磁翻板儀表的優(yōu)良替代產(chǎn)品。
3、不受壓力變化、溫度變化、惰性氣體、真空、煙塵、蒸汽等環(huán)境影響。
4、安裝簡便,牢固耐用,免維護(hù)。
5、HART或PROFIBUS-PA通信協(xié)議及基金現(xiàn)場總線協(xié)議,標(biāo)定簡便、通過數(shù)字液晶顯示輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場標(biāo)定操作,通過軟件GDPF實(shí)現(xiàn)簡單的組態(tài)設(shè)定和編程。
6、測量靈敏,刷新速度快。
7、適用于高溫工況,高達(dá)200℃過程溫度,當(dāng)采用高溫延長天線時(shí)可達(dá)300℃。
六、技術(shù)參數(shù):
1、工作頻率:6.8GHz;
2、測量范圍:纜式:0-35m桿式、同軸式:0-6m;
3、重復(fù)性:±3mm;
4、分辨率:1mm;
5、采樣:回波采樣54次/s;
6、響應(yīng)速度:>0.2S(根據(jù)具體使用情況而定);
7、精度:<0.1%;
8、輸出電流信號:4-20mA;
9、通訊接口:HART通訊協(xié)議;
10、過程連接:G1-1/2,G3/4法蘭:DN50,DN80,DN100,DN150;
11、過程壓力:-1~60bar;
12、電源:24VDC(±10%)紋波電壓:1Vpp;
13、耗電量:max22.5mA;
14、環(huán)境條件:溫度:-40℃~+250℃;
15、外殼防護(hù)等級:IP68;
16、防爆等級:EXiaIICT6;
17、兩線制接線:儀表供電和信號輸出共用一根兩芯電纜;
18、電纜入口:M20×1.5(電纜直徑5~9mm)。
七、安裝指導(dǎo):
下述安裝指導(dǎo)適用于桿式和纜式探頭,管式探頭測量與安裝方式無關(guān)。
1、安裝位置:
a、距離罐壁的距離建議為罐直徑的1/6-1/4(至少300mm,混凝土罐至少400mm);
b、不要安裝在金屬罐中間;
c、不要裝在下料口處;
d、選擇探頭長度時(shí),注意探頭底部距罐底約大于30mm;注意介質(zhì)溫度。
2、罐內(nèi)障礙物:
安裝時(shí)注意探頭距離障礙至少200mm。
3、干擾的祛除:
a、干擾回波抑制:軟件可實(shí)現(xiàn)對干擾回波的抑制,從而達(dá)到理想測量效果;
b、旁通管及導(dǎo)波管(僅適用于液體)對于粘度不打于500cst,可采用旁通管,導(dǎo)波管或管式來避免干擾。
4、液體標(biāo)準(zhǔn)安裝:
對于粘度≤500cst且不易產(chǎn)生粘附的介質(zhì),管式探頭是理想方案,其特點(diǎn)如下:
a、的可靠性;
b、可用于介電常數(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì),測量與介質(zhì)的導(dǎo)電性無關(guān);
c、罐內(nèi)障礙物及短管尺寸不影響測量;
d、比桿式探頭能承受的橫向壓力高;
e、對于高粘度的介質(zhì),建議使用桿式探頭。
5、臥罐及立罐上的安裝:
a、管式探頭及桿式探頭zui長可到6米對于測量距離超過6米的罐,可選用8mm纜式探頭;
b、安裝及固定方式同固體粉倉測量;
c、對距罐壁的距離無限制,只要避免探頭接觸罐壁即可;
d、如果罐內(nèi)障礙物比較多或過于靠近探棒時(shí),請選用管式探頭。
6、腐蝕性介質(zhì)測量:
如果測量腐蝕性介質(zhì),可選用桿式探頭套一個(gè)塑料套管進(jìn)行測量。
八、調(diào)試方法:
A、可以通過三種方式調(diào)試:
1、通過顯示調(diào)整模塊PM;
2、通過調(diào)試軟件SOFT;
3、通過HART手持編程器。
B、通過SOFT軟件調(diào)試:
無論那種信號輸出,4-20mA/HART,雷達(dá)傳感器都可以通過軟件進(jìn)行調(diào)試。采用SOFT軟件進(jìn)行儀表調(diào)試,需要一個(gè)儀表CONNECTCAT驅(qū)動器。
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,HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。
九、日常檢查維護(hù):
1、日常檢查維護(hù)主要是查看電源電壓和輸出電流是否正常。通電后,大約需要30~60min儀表才能正常工作。如果投運(yùn)后儀表沒有輸出,則應(yīng)檢查電源是否真正接上,并檢查保險(xiǎn)絲是否燒壞。
2、使用時(shí)是和設(shè)備連成一體的,整個(gè)系統(tǒng)雷達(dá)液位計(jì)是密封的,所以平時(shí)還應(yīng)檢查各部件連接處的密封情況是否良好。
3、雷達(dá)頭內(nèi)部的使用溫度為65℃。一般使用情況下不會超過這個(gè)溫度,但若被測介質(zhì)的溫度很高,則雷達(dá)頭內(nèi)部的溫度有可能超過65℃。這時(shí),可以用少量的風(fēng),經(jīng)此φ6X1紫銅管自雨水帽吹入雷達(dá)頭,以將內(nèi)部的溫度降下來,不要用水或其他液體進(jìn)行機(jī)械冷卻。
4、易揮發(fā)的有機(jī)物會在雷達(dá)液位計(jì)的喇叭口或天線上結(jié)晶,要按期檢查和清理。
十、使用要求:
1、本儀表在室外使用,安裝遮陽篷或者保護(hù)箱,以免時(shí)間長了,液晶屏受陽光照射而老化。如果在有腐蝕性氣體的環(huán)境中使用,需要加裝防腐外套,并且擰緊儀表的外表殼和進(jìn)出線端子。在有腐蝕性氣體或液體的場合使用,或者在海邊、海上使用,需要選用防腐型的。
2、 電線、電纜保護(hù)管,要注意密封防止積水,防止被老鼠等嚙齒類動物撕咬。
3、儀表雖然自身帶有防雷器件,但儀表在多雷地區(qū)使用時(shí),建議在儀表的進(jìn)出線端另外安裝的防雷裝置。
4、儀表在特別炎熱、寒冷的地方使用,即周圍環(huán)境溫度有可能超出儀表的工作要求時(shí),建議在液位儀周圍加設(shè)防高、低溫裝置。
5、雷達(dá)要和被測的液面垂直,在雷達(dá)的電磁波發(fā)射的錐形的范圍內(nèi)不能有其它障礙物。
6、如果在<-20℃或>+60℃的溫度下使用,請事先本公司的技術(shù)服務(wù)部門。
7、使用環(huán)境有粉塵、蒸汽、霧氣,液面有泡沫、漂浮物,液體有攪拌,波浪等情況請事先本公司技術(shù)服務(wù)部門,需要區(qū)別對待。
十一、注意事項(xiàng):
1、本儀表在室外使用,安裝遮陽篷或者保護(hù)箱,以免時(shí)間長了,液晶屏受陽光照射而老化。如果在有腐蝕性氣體的環(huán)境中使用,需要加裝防腐外套,并且擰緊儀表的外表殼和進(jìn)出線端子。在有腐蝕性氣體或液體的場合使用,或者在海邊、海上使用,需要選用防腐型的。
2、 電線、電纜保護(hù)管,要注意密封防止積水,防止被老鼠等嚙齒類動物撕咬。
3、儀表雖然自身帶有防雷器件,但儀表在多雷地區(qū)使用時(shí),建議在儀表的進(jìn)出線端另外安裝的防雷裝置。
4、儀表在特別炎熱、寒冷的地方使用,即周圍環(huán)境溫度有可能超出儀表的工作要求時(shí),建議在液位儀周圍加設(shè)防高、低溫裝置。
5、雷達(dá)要和被測的液面垂直,在雷達(dá)的電磁波發(fā)射的錐形的范圍內(nèi)不能有其它障礙物。
6、如果在<-20℃或>+60℃的溫度下使用,請事先本公司的技術(shù)服務(wù)部門。
7、使用環(huán)境有粉塵、蒸汽、霧氣,液面有泡沫、漂浮物,液體有攪拌,波浪等情況請事先本公司技術(shù)服務(wù)部門,需要區(qū)別對待。
十二、環(huán)境所造成影響的因素有:
1、障礙物的影響。
如果儀表發(fā)射的電磁波接觸到障礙物,那么就會得到一個(gè)干擾波形。如果無法選擇其他理想的安裝位置時(shí),選擇波束角小的儀表或者采用導(dǎo)波管或旁通管的安裝形式是可以解決問題的。
2、傳播介質(zhì)的影響
(1)溫度;
(2)壓力;
(3)傳播介質(zhì)的腐蝕性;
(4)傳播介質(zhì)中是否含有蒸汽或粉塵等;
(5)環(huán)境中揮發(fā)物質(zhì)的結(jié)晶問題或粉塵的粘附問題。
解決好上述問題,那么我們就保證了,電磁波或超聲波到達(dá)被測料面時(shí),沒有大的衰減。通過被測料面的反射,得到一個(gè)回波信號?;夭ㄐ盘柕膹?qiáng)弱和被測料面以下狀態(tài)相關(guān)。
1、被測物質(zhì)的介電常數(shù)或硬度;
介電常數(shù)影響了電磁波反射的強(qiáng)弱。介電常數(shù)越大,反射回波則越強(qiáng)。而硬度則是對聲波的反射而言的。硬度越大,聲波的反射越強(qiáng)。
2、被測料面的堆角;
3、被測料面的穩(wěn)定性;
4、被測物的顆粒度和疏松度;
5、被測物的濕潤度。
十三、參數(shù)對照表:
表一:
產(chǎn)品類別 | HLRD801 | HLRD802 | HLRD803 |
應(yīng)用范圍 | 過程條件簡單,腐蝕性的液體、漿料、固體 | 存儲或過程容器腐蝕性的液體、漿料、固體 | 適應(yīng)各種存儲容器,液體、漿料、固體 |
測 量 范 圍 | 20米 | 20米 | 30米 |
過 程 連 接 | G11/2或11/2NPT螺紋 | 法蘭 | 法蘭 |
過 程 溫 度 | -40-130℃ | -40-150℃ | -40-250℃ |
過 程 壓 力 | -1.0-3bar | -1.0-20bar | -1.0-40bar |
重 復(fù) 性 | ± 3mm | ± 3mm | ± 3mm |
精 度 | < 0.1% | < 0.1% | < 0.1% |
頻 率 范 圍 | 6.8GHz | 6.8GHz | 6.8GHz |
防爆/防護(hù)等級 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 |
信 號 輸 出 | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART兩線) | 4…20mA/HART(兩線) |
表二:
產(chǎn)品類別 | HLRD804 | HLRD805 | HLRD806 |
應(yīng)用范圍 | 過程條件簡單,顆粒料、塊料 | 低介電常數(shù)或帶攪拌液體 | 高溫環(huán)境測量固體顆 |
測 量 范 圍 | 30米 | 20米可選 | 30米 |
過 程 連 接 | 萬向法蘭 | 法蘭 | 法蘭 |
過 程 溫 度 | -40-250℃ | -40-250℃ | -40-250℃ |
過 程 壓 力 | -1.0-3bar | -1.0-20bar | -1.0-40bar |
重 復(fù) 性 | ± 3mm | ± 3mm | ± 3mm |
精 度 | < 0.1% | < 0.1% | < 0.1% |
頻 率 范 圍 | 6.8GHz | 6.8GHz | 6.8GHz |
防爆/防護(hù)等級 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 | EXiaIICT6/IP68 |
信 號 輸 出 | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART兩線) | 4…20mA/HART(兩線) |
十四、選型編碼:
產(chǎn)品選型一:
HLRD801/2/3 | P | 標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | 防爆 | |||||||
I | 本安型(Exia II CT6) | |||||||||
F | 隔爆型(Exd II CT6) | |||||||||
A | PP/-40~80℃ | 天線材料/工作溫度 | ||||||||
B | PTFE/-40~230℃ | |||||||||
1 | DN50 P1.6 | 法蘭規(guī)格 | ||||||||
2 | DN80 PN1.6 | |||||||||
3 | DN100 PN1.6 | |||||||||
4 | DN150 PN1.6 | |||||||||
1 | 碳鋼法蘭 | 法蘭形式 | ||||||||
2 | 不銹鋼法蘭 | |||||||||
3 | PP翻邊法蘭 | |||||||||
4 | PTFE翻邊法蘭 | |||||||||
1 | 無 | 容器接管長度 | ||||||||
2 | 50mm | |||||||||
3 | 100mm | |||||||||
4 | 150mm | |||||||||
5 | 200mm | |||||||||
6 | 按用戶要求 | |||||||||
Y | 帶 | 編程器 | ||||||||
N | 不帶 | |||||||||
1 | 兩線制DC24V 4~20mA/HART | 接線方式 | ||||||||
2 | 三線制DC24V 4~20mA | |||||||||
HLRD801/2/3 | 備注 |
產(chǎn)品選型二:
HLRD804/5/6 | P | 標(biāo)準(zhǔn)型(非防爆) | 防爆 | |||||||
I | 本安型(Exia II CT6) | |||||||||
F | 隔爆型(Exd II CT6) | |||||||||
A | PP/-40~80℃ | 天線材料/工作溫度 | ||||||||
B | PTFE/-40~230℃ | |||||||||
1 | DN50 P1.6 | 法蘭規(guī)格 | ||||||||
2 | DN80 PN1.6 | |||||||||
3 | DN100 PN1.6 | |||||||||
4 | DN150 PN1.6 | |||||||||
G | 螺紋G1-1/2 | 過程連接 | ||||||||
N | 螺紋1-1/2NPT | |||||||||
L1 | 固定法蘭 | |||||||||
L2 | 萬向節(jié)法蘭 | |||||||||
1 | 無 | 容器接管長度 | ||||||||
2 | 50mm | |||||||||
3 | 100mm | |||||||||
4 | 150mm | |||||||||
5 | 200mm | |||||||||
6 | 按用戶要求 | |||||||||
Y | 帶 | 編程器 | ||||||||
N | 不帶 | |||||||||
1 | 兩線制DC24V 4~20mA/HART | 接線方式 | ||||||||
2 | 三線制DC24V 4~20mA | |||||||||
HLRD804/5/6 | 備注 |
十五、設(shè)計(jì)選型需要知道以下數(shù)據(jù):
1、被測量的介質(zhì)類型,液體還是固體。如, 果是液體:液面是否有蒸汽、霧氣、泡沫、波浪、攪拌、漂浮物;如果是固體:是否有粉塵。
2、介質(zhì)的溫度,壓力。
3、介質(zhì)的腐蝕性,如果是放在罐子內(nèi)的,需要知道罐子的材質(zhì),有沒有防腐的襯里。
4、雷達(dá)液位計(jì)是否需要防爆、防腐。
5、測量范圍是幾米,要求盲區(qū)是多少。
6、連接方式:法蘭連接、螺紋連接。
7、工作環(huán)境:例如敞口的池子、有蓋板的池子、臥罐、立罐、球罐,罐子是否同大氣壓等。
8、工作電壓:24VDC。
9、輸出信號:4~20mA電流。