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。仪表测量参考点到物料表面的距离,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受,并将时间信号转化为物位信号。
输入
反射的脉冲信号沿缆绳传递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。正确的回波信号由智能软件完成识别,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:
GDLD600系列导波雷达物位仪表
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类别
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GDLD601
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GDLD602
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GDLD603
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应用
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液体、固体小颗粒及粉体
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液体、固体小颗粒及粉体
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液体
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测量范围
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20米(可扩展至30米)
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6米
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6米
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过程连接
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螺纹、法兰
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螺纹、法兰
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螺纹、法兰
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过程温度
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-20-220℃
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-20-220℃
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-20-220℃
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过程压力
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-1.0-40bar
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-1.0-40bar
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-1.0-60bar
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精度
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< 0.1%
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< 0.1%
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< 0.1%
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分辨率
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1mm
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1mm
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1mm
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重复性
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±3mm
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±3mm
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±3mm
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频率范围
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100MHZ-1.8GHZ
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100MHZ-1.8GHZ
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100MHZ-1.8GHZ
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防爆防护等级
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Exd II BT4/IP68
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Exd II BT4/IP68
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Exd II BT4/IP68
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信号输出
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4…20mA/HART(两线)
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4…20mA/HART(两线)
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4…20mA/HART(两线)
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测量范围
说明:
H----测量范围
L----空罐距离
B----顶部盲区
E----探头到罐壁的最小距离
顶部盲区是指物料最高料面与测量参考点之间的最小距离。
底部盲区是指缆绳最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态物体,管式探头只适用于液态物体。
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中央。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最小距离不小于50厘米。探头底部距罐底大约30mm。探头距罐内障碍物最小距离不小于300mm。如果容器底部是锥型的,传感器可以安装罐顶中央,这样可以一直测量到罐底。
右图为杆式雷达安装图,主要用于液体料位的测量。
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。最大量程可以达到6米。对蒸汽和泡沫有很强的抑制能力,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,以保障准确良好的测量。
缆式探头的固定
如果缆式探头距离罐壁小于50厘米或有可能碰到罐壁上时,缆式探头的末端需要固定在罐底。
为了避免缆式探头在下料时过度受力,用户需将缆绳底部固定在罐底,固定时,应该尽量让缆绳保持一定的松紧度。选择缆式探头时应比实际距离稍长一些。
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50mm≤D≤150mm,高度小于100mm,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。
在大于DN300的安装短管内安装
如果安装短管的直径大于300mm,必须采用如右图所示的安装方法。
在高度超过150mm的安装短管内安装
对直径40-250mm,高度大于150mm的短管,缆绳容易接触到短管末端,因此我们建议选用带对中支架的延伸杆,如果安装短管过窄或用于测量固体粒料时应使用对中支架。
侧面安装
如果不能在罐顶安装,也可选择侧面安装。在这种情况下,需固定缆式探头。当超过侧面负载承重能力时,应对杆式和管式探头进行支撑。
缆式探头固定
如果缆绳有可能接触罐壁或在混凝土罐中距离罐壁小于0.5m时,缆绳末端需要固定。缆绳末端配有螺纹可用于固定。8mm缆绳:M20
固定缆绳时必须可靠接地或可靠与地绝缘,如果不能将探头接地,可使用隔离金属环。金属环可作为附件订货。
为防止缆绳在下料时受力过度,若用户需要底部固定缆绳,应尽量让缆绳保持松弛状态,建议所选缆绳比实际测量距离长一些,保证每米缆绳尽量保持1cm的松弛度。
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,若灌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。
缆绳所受下拉力
当加料和出料时,介质对缆绳将会下拉力,下拉力的大小取决于下列因素:
缆绳长度;物料的密度;储仓的直径;缆绳的直径
以下为缆绳自由悬垂(底部不固定)时一些介质所产生的拉力
同样大小的力也作用于料仓顶部;注意不要超过探头的抗拉力强度
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
●距离罐壁的距离B建议为罐直径的1/6-1/4(至少100mm,混凝土罐至少500mm)
●不要安装在金属罐中间
●不要装在下料口处
●选择探头长度时,注意探头底部距罐底约大于30mm
●注意介质温度
罐内障碍物
●安装时注意探头距离障碍至少300mm
干扰的祛除
●干扰回波抑制:软件可实现对干扰回波的抑制,从而达到理想测量效果
●旁通管及导波管(仅适用于液体)对于粘度不大于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,管式探头是最佳方案,其特点如下:
●卓越的可靠性
●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
●罐内障碍物及短管尺寸不影响测量
●比杆式探头能承受的横向压力高
●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
●管式探头及杆式探头最长可到6米对于测量距离超过6米的罐,可选用8mm缆式探头
●安装及固定方式同固体粉仓测量
●对距罐壁的距离无限制,只要避免探头接触罐壁即可
●对于杆式及缆式探头请避免安装于金属罐中央,对于管式无此限制
●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
仪表在地下罐安装
●短管直径比较大时,请选用管式探头
腐蚀性介质测量
●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
接线方式
调试
GDLD可以通过三种方式调试:
●通过显示调整模块GPM
●通过调试软件GDPFSOFTWARE
●通过HART手持编程器
现场编程模块(GPM)
GPM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。
通过GDPF软件调试
无论那种信号输出,4…20mA/HART, Profibus PA,雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用GDPF软件进行调试,GD需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。软件和CONNECTCAT驱动器可以作为附件订购。
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,这时候HART适配器可以和4…20mA线并联。
技术参数
参数:
工作频率:100MHZ-1.8GHZ
测量范围:缆式:0...20m;杆式、同轴式: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:4-20mA或 HART 通讯协议
过程连接: G1-1/2,G3/4
法兰DN50,DN80,DN100,DN150
过程压力:-1-60bar
电源:24VDC(±10%),纹波电压:1Vpp
耗电量:max 22.5mA
环境条件: 温度-20℃~+60℃ 压力1Mpa
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导线
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
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DK(ε)
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固体颗粒
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液体
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测量范围
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1
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1.4…1.6
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-冷凝气,如N2CO2
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3m(仅指同轴杆式探头)
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2
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1.6…1.9
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-塑料带粒子
-白灰石,特种水泥
-糖
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-液化气,如丙烷
-溶剂
-氟利昂12/氟利昂
-棕榈油
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20m
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3
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1.9…2.5
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-普通水泥,石膏
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-矿物油,燃料
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20m
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4
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2.5…4
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-谷物,种子
-石头
-砂粒
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-苯,苯乙烯,甲苯
-呋喃
-萘
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20m
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5
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4…7
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-潮湿的石头,矿石
-盐
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-氯苯,氯仿
-纤维素喷雾
-异氰盐酸,本胺
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20m
|
6
|
>7
|
-金属粉末
-碳黑
-煤炭
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-含水液体
-酒精
-液氨
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20m
|
仪表尺寸: 法兰尺寸:
mm
|
D
|
b
|
k
|
d
|
DN40
|
Ø150
|
18
|
Ø110
|
4хØ18
|
DN50
|
Ø165
|
20
|
Ø125
|
4хØ18
|
DN80
|
Ø200
|
24
|
Ø160
|
8 хØ18
|
DN100
|
Ø220
|
20
|
Ø180
|
8хØ18
|
DN150
|
Ø285
|
22
|
Ø240
|
8хØ22
|
导波雷达产品选型 GDLD60
仪表型号,探头类型,长度,材质
1 6mm 缆式探头35000mm 不锈钢
2 10mm 杆式探头6000mm 不锈钢
3 同轴、双杆、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 隔爆型(Exd II BT4) 电流信号输出
(4-20mA)HART协议
过程连接/材质
1 G1-1/2A 螺纹 PN40不锈钢
2 法兰DN50 PN40C DIN250I/不锈钢
3 法兰DN80 PN40C DIN250I/不锈钢
4 法兰DN100 PN16C DIN250I/不锈钢
5 法兰DN150 PN16C DIN250I/不锈钢
过程温度
1 Viton/-20…130℃
2 Kalrez/-40-150℃
3 Viton/-40…200℃带散热片
4 Kalrez/-40-220℃带散热片
外壳/防护等级/天线防护等级
A铝/IP68
电缆接口
M M20×1.5
N 1/2NPT
现场显示
Y带
N不带
编程器
Y带
N不带
特殊要求
W 无
Y 有
探头长度(L= 米)
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