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智能雷达物位计

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产品介绍

工作原理
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。雷达波的传播速度和光速可以看成一样,在传播过程中通过电子部件转换成物位信号。这是智能雷达物位计的工作原理!
智能雷达物位计可以看作一种特殊的时间延伸工具,这就保证了在极短时间内的稳定和精确的测量。
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。
智能雷达物位计的工作原理从以下两方面阐述:
1)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
2)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智能雷达物位计的应用
ZYHS800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。
其中,ZYHS800系列雷达物位计应用较广泛,下面对其进行详细介绍:

安装指南
1)说明
(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200mm。
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。
2)罐内安装
a、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:
(1)天线尺寸:天线越大,波束角越小,干扰回波将越弱。
(2)天线调整:将天线调整到最佳测量位置。
(3)导波管:导波管用来避免干扰回波。
b、ZYHS801和ZYHS802标准安装
(1)雷达天线不可向罐壁倾斜。
(2)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。
(3)杆式天线必须伸出安装短管。
(4)垂直放置杆式天线,不要让雷达束指向罐壁。
c、ZYHS803标准安装
(1)雷达天线不可向罐壁倾斜。
(2)喇叭天线必须延伸出安装短管,否则应使用天线延伸管。
(3)喇叭天线必须调整至垂直,不要让雷达束指向罐壁。
3)当安装的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。
4)导波管内安装
雷达物位计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)
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。
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。
5测量条件
1)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。
2)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。
6接线方式
7调试
ZYHS800可以通过三种方式调试:
JEPM(显示调整模块)调试JESOFT(调试软件)调试HART手持编程器调试
1)现场编程模块(JEPM)
JEPM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。
JEPM调试器
2)ESOFT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BTSOFT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。
8ZYHS800系列尺寸
1)外观尺寸
2)编程器尺寸


9、技术数据:
基本参数 工作频率:6.8GHz
波 束 角: 24°ZYHS801, ZYHS802
18°ZYHS803 带DN150法兰
14°ZYHS803 带DN200法兰
12°ZYHS803 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 ZYHS801、ZYHS802为PP/PTFE
ZYHS803 为316L不锈钢
通讯接口 HART通讯协议
过程连接 ZYHS801 (PP,PTFE天线) :G1-1/2 316L不锈钢,:
ZYHS802(棒式天线) :翻边法兰DN50,DN80,DN100,DN150
ZYHS803(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)

导波雷达物位计跟智能雷达有什么区别?

1.根据现场情况:现场测得什么物料(固体,粉体,液体)
固体和粉体通常情况下选用智能雷达物位计(如煤矿,炉渣等,对于粉尘较大的情况考虑用导波雷达物位计(如水泥厂落料且为气力输送等)
2.液体通常选用导波雷达物位计(如汽油,仓储区没有腐蚀性的化学物质等),通常介电常数大于0.7都能正常测量。导波雷达物位计法兰的选择通常是根据客户现场来定,正常配DN100的法兰。导波雷达又可分为杆式和缆绳,通常选用缆绳雷达物位计,这样运输起来比较方便。但是对于有耐腐蚀要求的则选用棒式雷达物位计(如盐酸,硫酸等),对于腐蚀性不是很强的液体也可考虑用智能雷达物位计。
3.根据现场提供的温度来确定是否需要加散热片,温度在-30℃-130℃之间的选用普通型即可,大于130℃-250℃的我选用加散热片的雷达物位计,目前对于测量环境温度大于250℃的放弃不做。
4.根据现场提供的压强参数,来选择法兰的厚度及相关信息(见附表)。对于常压则不用考虑。
5.根据现场环境和客户要求是否需要防爆,通常化学液体,煤矿等需要防爆。
6.如果选用智能雷达物位计,对于喇叭的选择我们保守点,尽量选大点这样能更好的保证客户测量的稳定性。在这里我们对于陌生的介质需考虑其的介电常数(见附表)通常大于2.0都没什么问题。喇叭尺寸的选择0-10m选DN150,0-15m选DN200,0-35m选DN250。对大于35m的则需要用26G雷达物位计。
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