详情介绍
德国雷达物位计法兰智能型
原理&结构
RR31系列传感器是*雷达式物位测量仪表,测量距离大35米,可以用于存储罐、中间缓冲罐或过程容器的物位测量,输出4…20mA模拟信号或Modbus/HART数字信号。
高频微波脉冲通过天线系统发射并接收,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。一种特殊的时间延伸方法可以确保稳定和精-确的测量。即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用-新的微处理技术和调试软件也可以准确的识别出物位的回波。
德国雷达物位计法兰智能型
特点
●采用*非接触式测量
●采用极其稳定的材料制造
●测量液体、固体的物位
●可以测量所有介电常数>1.8的介质
●测量范围0…20m(可以扩展到35米)
●采用两线制、回路供电的技术,供电电压和输出信号通过一根两芯电缆传输
●4…20mA输出/HART(两线)
●分辨率1mm
●不受噪音、蒸汽、粉尘、真空等工况影响
●不受介质密度、粘稠度和温度的变化影响
●过程压力可达4.0MPa
●过程温度可达250℃
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,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
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。
技术规格 |
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| RR31A:螺纹连接G1 1/2A | |
过程连接 | RR31B、RR31C:法兰 | |
| 天线:PTFE、PP、不锈钢316L、不锈钢304 | |
| 法兰:PTFE、PP、不锈钢316L、不锈钢304 | |
| 外壳:塑料、铝、不锈钢316L | |
| 密封:丁晴橡胶、硅橡胶、氟橡胶 | |
| 视窗:聚碳酸酯、钢化玻璃 | |
材 料 | 地线端子:不锈钢 | |
供电电压 |
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两线制: | 标准型: | (16...28)V DC |
本安型: | (21.6...28)V DC | |
功耗: | max 22.5mA | |
| Uss<1V(<100Hz) | |
纹波: | Uss<10mV(<100Hz...100kHz) | |
四线制 | 隔爆: | (22.8...28)V DC、(198...242)V AC |
功耗: | max 1W、1VA | |
盲 区: | 天线末端 | |
大测量距离: | RR31A、RR31B: 35m(液体) | |
RR31C:35m | ||
微波频率: | 6.8GHz | |
测量间隔: | ≈1秒(取决于参数设置) | |
调整时间: | ≈1秒(取决于参数设置) | |
发射角度 | RR31A:24° RR31B:24° | |
RR31C:Ф96喇叭:30°,Ф146喇叭:20° | ||
Ф196喇叭:16°, Ф246喇叭:14° | ||
耐 震: | 机械振动10m2/s(10...150Hz) | |
电气接口 |
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电缆接头: | M20×1.5、1/2NPT、3/4NPT | |
电缆: | 外径(5...9)mm电缆 | |
接线端子: | max 2.5mm2 | |
输出参数 |
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输出信号 | 二线制:(4...20)mA/HART |
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四线制:(4...20)mA/HART/Modbus |
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负载电阻 | 二线制: | 见两线制负载电阻图 |
| 四线制: | max 500Ω |
阻尼时间: | (0.1...40)秒 可调 | |
重 量 | RR31:2kg(min) | |
RR31B5kg(min) | ||
RR31C6kg(min) | ||
显示分辨: | 1mm | |
精 度: | ±8mm或<0.1%(详见精度图) | |
环境温度: | (-40...70)℃ | |
存储及运输温度: | (-60...85)℃ | |
过程温度(天线部分): | RR31A:(-40...120)℃ | |
RR31B:(-40...50)℃ | ||
RR31C:(-40...250)℃ | ||
相对湿度: |
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耐压等级: | RR31A:(-0.1...0.3)MPa | |
RR31B:(-0.1...1.6)Mpa | ||
RR31C:(-0.1...4.0)Mpa |
RR31A-棒式
应 用: | 过程条件简单的轻腐蚀性液体、浆料等 |
测 量 范 围: | 35m |
过 程 连 接: | G1 1/2 或 NPT1 1/2螺纹 |
过 程 温 度: | -40...120)℃ |
过 程 压 力: | (-0.1...0.3)Mpa |
精 度 : | ±8mm |
频 率 范 围: | 6.8GHz |
防 爆 等 级: | Exia IICT6 / Exd IICT6 |
防 护 等 级: | IP67 |
输 出 信 号: | (4...20)mA / HART / RS485(Modbus) |
供 电 : | 两线制:(DC24V) /四线制:(DC24V或AC220V) |
RR31B-棒式法兰型
应 用 : | 过程条件简单的强腐蚀性液体、浆料。如:硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠溶液等 |
测 量 范 围 : | 35m |
过 程 连 接 : | PTFE翻遍法兰 |
过 程 温 度 : | 标准型:(-40...120)℃ / 高温型:(-40...250)℃ |
过 程 压 力 : | (-0.1...1.6)Mpa |
精 度 : | ±8mm |
频 率 范 围 : | 6.8GHz |
防 爆 等 级 : | Exia IICT6 / Exd IICT6 |
防 护 等 级 : | IP67 |
输 出 信 号 : | (4...20)mA / HART / RS485(Modbus) |
供 电: | 两线制:(DC24V) / 四线制:(DC24V或AC220V) |
RR31C-喇叭式
应 用 : | 适应各种复杂的存储容器或过程监测环境。如:原油、轻油、原煤、煤粉、水泥等 |
测 量 范 围 : | 35m |
过 程 连 接 : | 法兰 |
过 程 温 度 : | 标准型:(-40...120)℃ / 高温型:(-40...250)℃ |
过 程 压 力 : | (-0.1...4.0)Mpa |
精 度 : | ±8mm |
频 率 范 围 : | 6.8GHz |
防 爆 等 级 : | Exd IICT6 |
防 护 等 级 : | IP67 |
输 出 信 号 : | (4...20)mA / HART / RS485(Modbus) |
供 电 : | 两线制:(DC24V) / 四线制:(DC24V或AC220V) |
接线方式
二线制接线方法
四线制接线方法
二线制-分体式接线图
分体式雷达主机
分体显示表头
仪表尺寸(单位mm)
仪表壳尺寸
导杆天线尺寸
容器接管长L(单位:mm) | 50 | 100 |
150 | 200 | |
250 | 300 | |
喇叭天线尺寸示意图
法兰尺寸 | A | K | B | C | H |
DN50 |
| 125 | 165 | 4*18 |
|
DN80 | 75 | 160 | 200 | 8*18 | 75 |
DN100 | 96 | 180 | 220 | 8*18 | 120 |
DN150 | 146 | 240 | 285 | 8*22 | 205 |
DN200 | 196 | 295 | 340 | 12*22 | 296 |
DN250 | 246 | 355 | 405 | 12*26 | 380 |
安装指南
安装位置说明(弧顶容器)
●建议距离①罐体内壁至安装短管的外壁应大于罐直径的1/6或离罐壁小距离为300mm;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。
●如平顶容器需注意①和④。
罐内安装
在信号波束内,应避免有如下安装物:
●①限位开关,温度传感器等。
●②对称装置,如真空环,加热线圈,挡板等等。
●如果罐内有①②干扰物,应采用导波管进行测量。
-佳安装选择
●天线尺寸:天线越大,波束角越小,干扰回波将越弱。
●天线调整:将天线调整到-佳测量位置。
●导波管:导波管安装用来避免干扰回波。
导波管内的测量
如果容器内的装置复杂,比如:加热盘管、换热器或运转很快的搅拌器等,需要使用安装导波管的天线。当介质产生持续涡流或者容器内装置造成虚假反射时,也可以采用这种天线。
由于雷达信号在导波管内被聚焦,所以可以测量介电常数小的介质(ε r=1.6~3.0)。
下面开口的导波管必须达到需要的-低液位,这样才能在管道中进行测量。
注意导波管上方的通气孔应该与仪表标牌一侧在一条直线上。
除了在容器内安装导波管之外,还可以在容器外安装旁通管。
如果通过导波管或旁通管测量,由于雷达信号的运行时间的改变,大测量范围会缩小1…20%(比如:DN50:15m而不是20m,DN100:18m,而不是20m)。
如果通过导波管或旁通管测量,由于雷达信号的运行时间的改变,大测量范围会缩小1…20%(比如:DN50:15m而不是20m,DN100:18m,而不是20m)。
将传感器的标牌的一侧对准导波管开孔的轴线。由于雷达信号的极化,只有在这个方向上,才能保证稳定可靠的测量。
焊接在容器上的导波管
安装在容器接管上的导波管
安装旁通管的天线
如果传感器安装在旁通管上,雷达传感器必须安装在高于旁通管与容器上部的连通部分至少500mm的地方。如果旁通管的内壁不平,需要在附加使用一个测量套管(管子套管子)。
如果介质的介电常数小(<4),旁通管的长度应较普通的旁通管长,因为部分雷达信号可以穿透介电常数小的介质,当旁通管的介质很少的时候,由旁通管底部反射的回波信号要比介质反射的信号还要强,此时,经常出现测量误差。在这种情况下,如果将旁通管延长(300…800mm),穿透介质的那部分雷达信号可以在这部分介质中被衰减。也可以在旁通管底部安装折射板,将到达底部的雷达信号折射走。
延长的旁通管用于测量表面波动大的介质
利用旁通管测量介电常数小的介质波动大的介质
粘附性介质
对于粘附性介质,导波管的直径应该尽量大一些。对于非粘附性的介质,导波管的直径可以为50mm,对于有些粘附的介质,导波管的直径一般为100mm或150mm。
对于粘附性太强的介质,不能通过导波管进行测量。
通过导波管测量混合介质
如果需要测量导波管内的混合介质或分层介质,导波管上需要开圆形孔、长圆形孔或矩形孔。开孔是为了充分混合导管内的介质。
由于雷达信号极性的问题,应该在导波管上成180°开两排圆形或矩形孔。雷达传感器在安装的时候应该注意:开孔的轴线应该与传感器的标牌的一侧对齐。
较宽的矩形孔会造成虚假回波。因此矩形孔不能宽于10mm。为了降低信号的噪音面,圆形的开孔优于矩形的开孔。
相同的介质 混合介质
带球阀的导波管
如果在导波管上使用球阀,可以在不打开容器的条件下对仪表进行维护保养(比如:测量液态煤气或有毒的介质)。
要做到球阀的通道对测量没有影响,必须使球阀的直径与导波管的直径相匹配。球阀距离仪表法兰至少500mm。
导波管的设计指南
雷达传感器的导波管一般用于DN50、DN80、DN100和DN150的法兰。
图1是用于DN50法兰的导波管,以此举例进行介绍。
导波管的内壁必须光滑(平均粗糙度Rz≤30)。导波管可以采用拉伸的或纵缝焊接的不锈钢管。通过焊接法兰或管接头可以延长导波管的长度,在焊接的时候必须注意管内壁上不能有焊缝或凸缘,在焊接前从内侧固定好套管和法兰。焊接时注意不要焊透套管壁。套管内壁必须保持平滑。如果不小心焊透了套罐壁,您必须重新整平内壁,否则会产生很大的虚假回波。
图2介绍是用于DN100法兰的导波管。
DN80、DN100、DN150法兰的雷达传感器带喇叭口天线。对于这些传感器,在传感器一端可以通过一个平的焊接法兰代替预焊的法兰盘。
图1(单位:mm) 图2(单位:mm)
如果搅动或流动的介质,需要将导波管固定在容器底上。对于较长的导波管,必须考虑使用分段固定。
如果介质介电常数小(<4),雷达信号会穿透介质。当容器近似空仓的时候,容器底的反射回波会影响测量。可以在导波管末端安装折射板将容器底的反射回波折射走。通过折射板可以保证空仓这一点的物位被准确测量。如果不使用折射板,也可以将导波管的末端弯成一个弯度,同样可以折射走容器底部的回波。
导波管末端弯曲示意图 旁通管末端弯曲示意图
虚假回波
由于安装的不正确会产生很大的虚假回波,以下是经常出现安装错误的举例:
容器内的支架
和其它容器装置一样,容器内支架会造成很强的虚假回波。采用折射板可以很好地防止虚假反射。
介质波动大
如果介质产生很强的涡流,比如:由于搅拌或很强的化学反应等,建议采用导波管或旁通管测量。注意导波管或旁通管内不能附着介质。如果介质有可能产生附着的话,要使用100mm标准的或更粗的导波管或旁通管。
由于安装的不正确会产生很大的虚假回波,以下是经常出现安装错误的举例:
介质附着
如果传感器距离容器太近安装,附着在容器壁上的介质会造成虚假反射。传感器应该与容器壁保持一定距离。
容器内的装置
容器内的装置,比如:梯子等都会造成虚假回波。在设计安装位置的时候,不能有任何装置阻挡雷达信号的运行。容器内的装置,比如:梯子等都会造成虚假回波。在设计安装位置的时候,不能有任何装置阻挡雷达信号的运行。