| ULS50系列 智能脉冲雷达物位计
智能脉冲型雷达物位计 ULS51 ULS52 ULS53 ULS54 1、测量原理
原理 雷达物位计天线发射极窄的微博脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，碰到被测介质表面，其部分能量被反射出来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度极高，发射脉冲与接受脉冲的时间间隔很小（纳秒量级）很难确认。ULS5X系列雷达物位计采用一种特殊的相关调解技术，可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔，从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。
特点 由于采用了先进的微处理器和独特的EchoDiscovery回波处理技术，雷达物位计可以应用于各种复杂工况。 “虚假回波学习”功能使得仪表在多个虚假回波的工况下，可正确地确认真实回波，获得准确的测量结果。 多种过程联接方式及天线形式，使得ULS5X系列 物位计适用于各种复杂工况及应用场合。如：高温、高压及小介电常数介质的测量等。 采用脉冲工作方式，雷达物位计发射功率极低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体及环境均无伤害。
2、仪表概况 ULS51 ULS52
应用： 液体特别是腐蚀性 液体，简单过程条件 液体特别是腐蚀性强的，又 有一定温度压力的条件下的液体，简单过程条件。 最大量程：30m 30m 测量精度：±10mm ±10mm 过程连接：G1½，1½NPT PTFE翻边法兰 天线材料：PP/PTFE PTFE 过程温度：-40…..+120℃ -40…..+150℃ 过程压力：-1.0…..3bar -1.0…….16bar 频率范围：6GHz 6GHz 信号输出：两线制/四线制 4…..20mA/HART 两线制/四线制 4…..20mA/HART
ULS53 ULS54
应用：存储容器或过程容器过程条件复杂 存储容器或过程容器过程条件复杂，小介电常数介质。 最大量程：35m 70m 测量精度：±10mm ±20mm 过程联接：法兰316L 法兰316L 过程温度：-40…..+200℃ -40…..+200℃ 过程压力：-1.0…..40bar -1.0…..40bar 频率范围：6GHz 6GHz 信号输出：两线制/四线制 4…..20mA/HART 两线制/四线制 4…..20mA/HART
3、安装要求
基本要求 天线发射微波脉冲时，都有一定的发射角。从天线下缘到被测介质表面之间，由发射的微波波束所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时尽可能避开罐内设施，如：人梯、限位开关、加热设备、支架等。在这种情况下，安装时须进行（虚假回波学习）。另外需注意微波波束不得与加料料流相交。 安装仪表时还要注意：最高料位不得进入测量盲区；仪表距罐壁必须保持一定距离；仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。安装在防爆区域内的仪表必须遵守国家防爆危险区的安装规定。本安型的外壳采用铝壳。本安型仪表可安装在有防爆要求的场合，仪表必须接大地。 测量盲区：从测量的基准面到天线末端是雷达物位计的测量盲区。（见图示说明）。
图示说明 测量的基准面是螺纹或法兰的密封面。
1、盲区 2、空仓（最大测量距离） 3、最大量程 注：使用雷达物位计时，务必保证最高料位不能进入测量盲区。 安装位置 安装时，注意仪表和容器壁至少保持500mm的距离。
1、基准面 2、容器中央或对称轴
1、基准面 2、容器中央或对称轴
对于锥形容器，且为平面灌顶，仪表的最佳安装位置是容器顶部中央，这样可以保证测量到容器底部。
防潮 对于安装在室外或潮湿室内及制冷或加热的灌上的仪表，为了防潮，应拧紧电缆密封套，而且要再进线口处使用电缆向下弯曲。如图示：
容器接管 喇叭天线 容器接管的长度：必须保证探头伸出接管至少10mm。
天线延长管 当天线长度安装短管长度时，应使用天线延长管。
棒状天线 天线的有效部分，即锥形天线部分，必须从容器接管内完全露出来。为适应不同长度的容器接管应用，不同天线长度的雷达物位计可供用户选择。（参看6结构尺寸）。
常见安装位置的正误 
1、错误：天线应与被测介质表面垂直。 2、错误：仪表被安装在拱形或圆形灌顶，会造成多次反射回波，在安装时应尽可能避免。 3、正确。
2、正确：注意：室外安装时应采取遮阳，防雨措施。
搅拌 当罐中有搅拌时，仪表安装尽量远离搅拌器。安装后要在搅拌状态下进行“虚假回波学习”，以消除搅拌叶片所产生的虚假回波影响。若由于搅拌产生泡沫或翻起波浪，则应使用导波管安装方式。
泡沫 由于入料、搅拌或容器内其他过程处理，会再某些液体介质表面形成泡沫，衰减发射信号。 如果泡沫造成测量误差，您应该选择导波管安装方式，或使用导波雷达物位计。 导波管安装 使用导波管安装（导波管或旁通管）。可以避免容器内障碍物、泡沫对测量的影响。
通空气孔直径5….10mm 如果ULS5X安装在导波管内进行测量，导波管是金属管直径最小50mm。在连接导波管的时候，必须防止大的裂缝和焊缝。另外，必须进行“虚假回波学习。” 注：测量粘附性介质的时候，不能使用导波管安装。 用塑料管做导波管可避免雷达物位计安装在拱顶罐中心处所产生的多次反射现象。当当测量的液体是强酸强碱时，导波管需用PP或PTFE材质。
棒状天线带万向节测固体
4、电气连接 供电方式 4…20mA/HART（两线制） 供电电源和输出电流信号共用一根两芯线缆。具体供电电压范围参见技术数据。对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个安全栅。 4…20mA/HART（四线制） 电源供电和电流信号各自分别使用一根两芯线缆。具体供电电压范围参见技术数据。 标准型仪表电流输出可采用接地形式输出。防爆型仪表电流输出必须浮空输出。仪表及接地端子应保持良好接地，通常接地可连接到罐的接地点上，若是塑料罐则应接到邻近的大地上。
电缆安装
一般介绍 供电电缆使用两芯电缆，电缆外径应为5…9mm，以确保电缆入口的密封。如果存在电磁干扰，建议使用屏蔽电缆。 4…20mA/HART（两线制） 供电电缆可使用普通两芯电缆。 4…20mA/HART（四线制） 供电电缆应使用带有专用地线的电缆线。
电缆的屏蔽和接线 . 屏蔽电缆两端均应接地。在传感器内部，屏蔽必须直接连接内部接地端子。外壳上的外部接地端子必须连接大地。
如果有接地电流，屏蔽电缆远离仪表一侧的屏蔽端必须通过一个陶瓷电容（比如：1μF 1500V）接地，以抑制低频接地电流，同时还可以防止高频干扰信号。
接线方式 两线
用于HART两线制 供电以及信号输出
四线、两室 接线方法：220V AC供电，4….20mA输出
接线方法：24V DC供电，4….20mA输出
两线制方法：24VDC供电，4…20mA输出
防爆连接 本产品的防爆型式为本质安全型。防爆标志：Exia II CT6。脉冲型雷达物位计采用铝外壳材料，电子部件采用胶封结构，从而确保电路发生故障是产生额火花不会泄放出来。产品适用于Exia IICT6防爆等级以下可燃性介质的物位连续测量。 本产品使用时须用安全栅供电。FBS-2安全栅系本产品的关联设备，防爆形式为本质安全型。防爆标志：【Exia】IIC，供电电压24V DC±5%，短路电流为135mA，工作电流 4…20mA。 所有电缆均要采用屏蔽电缆，仪表距安全栅最大距离500米。分布电容≤0.1μF/Km、分布电感≤1mH/Km。仪表安装时必须接大地。不得使用其他未经防爆检验的关联设备。
采用GODAware调试物位计
采用HART手持编程器调试物位计
5、仪表调试 调试方法 ULS5X有三种调试方法；1.显示/调试模块；2.上位机调试软件；3.HART手持编程器
显示/调试模块 ViewPoint是可以插接的显示调试工具。通过ViewPoint上的4个按键对仪表进行调试。调试菜单的语言可选。 调试后，ViewPoint一般就只用于显示，透过玻璃视窗可以非常清楚的读出测量值。
1、液晶显示 2、按键
【OK】键 －进入编程状态； －确认编程项； －确认参数修改； 【返回】键 －选择编程项； －选择编辑参数位； －参数项内容显示； 【↑】键 －修改参数值； 【BK】键 －退出编程状态； －退至上一级菜单。
上位机调试 通过HART与上位机相连
1.RS232连接电缆 2.ULS5X 3.用于COMWAY变换器的HART适配器 4.250欧姆电阻 5.COMWAY变换器
通过I2C与上位机相连
1.RS232连接电缆 2.ULS5X 3.用于COMWAY变换器的I2C适配器 4.COMWAY变换器
HART 手持编程器 ULS5X可用HART手持编程器编程
1.HART手持编程器 2.ULS5X 3.250欧姆电阻
6、结构尺寸（单位：mm） 外壳 材质：AL/316L 材质：AL两室
ULS51螺纹型 ULS52法兰型
ULS53法兰型 ULS54法兰型
ULS54 法兰型
7、技术参数 一般数据 过程联接 ULS51 -过程联接 螺纹G1½A ULS52、ULS53和ULS54 -过程联接 法兰
材料 -天线 PTFE /PP -法兰 不锈钢316L -外壳 铝、不锈钢316L 外壳和外壳盖之间的密封 硅橡胶 外壳上用于ViewPoint 聚碳酸酯 的视窗 接地端子 不锈钢
重量 -ULS51 2kg(取决于过程联接和外壳) -ULS52 5kg (取决于过程联接和外壳) -ULS53 6kg (取决于过程联接和外壳) -ULS54 10kg (取决于过程联接和外壳)
供电电压
两线制 -标准型 15…..36V DC -本安型 15…….30V DC 功耗 max.22.5mA 允许纹波 -＜100Hz Uss＜1V -＜100Hz….100KHz Uss＜10mV
四线制、两室 本安+隔爆 24V DC±10%，220V AC±10% 功耗 max. 4VA,2W
输出参数 输出信号 4….20mA/HART 分辨率 16μA 故障信号 电流输出不变；20.5mA 22mA 2.8mA -两线制负载电阻 见下图 -四线制负载电阻 最大500欧姆 积分时间 0….99秒，可调
两线制负载电阻图
特征参数 盲区 天线末端 最大测量距离 -USL51 30m（液体） -USL52 30m(液体) -ULS53 35m -ULS54 70m 微波频率 6GHz 测量间隔 大约1秒（取决于参数设置） 调整时间1） 大约1秒（取决于参数设置） 发射角 见下图
喇叭天线反射角示意图
分辨率 1mm 精度 10mm或＜0.1%（见精度图） 工作储存及运输温度 -40…+80℃ 过程温度（天线部分的温度） -ULS51 -40…120℃ -ULS52 -40…..150℃ -ULS53 -40….+200℃ -ULS54 -40….+200℃ 相对湿度 ＜95% -压力 Max.40bar 耐震 机械振动10m/s2,10…..150Hz
电缆参数 电缆入口/插头 1个M20*1.5电缆入口（电缆直径5….9m），一个盲堵M20×1.5 弹簧接线端子 用于导线横截面2.5m2 ULS51/52 精度 见下图
ULS53 精度 见下图
ULS54 精度 见下图
8、选型指南
ULS51 注：本安+船用许可证（Exia IICT6）只限用“A”或“B”电子组件及“G”型外壳；本安+隔爆型(Exd[ia]ia IICT6)只限用“D”型外壳。
ULS52
ULS53
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