测量原理
导波雷达是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。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收，并将距离信号转化为物位信号。
输入
反射的脉冲信号沿缆绳传导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。正确的回波信号识别由智能软件完成，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
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 （ = 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：
XM-UDL-31系列导波雷达物位仪表 |
|
|
|
类 别 | XM-UDL-31L | XM-UDL-31B | XM-UDL-31T |
应 用 | 液体、固体颗粒 | 液体、固体颗粒 | 液体 |
测 量范 围 | 30米 | 6米 | 6米 |
过 程 连 接 | 螺纹、法兰 | 螺纹、法兰 | 螺纹、法兰 |
过 程 温 度 | -40-250℃ | -40-250℃ | -40-250℃ |
过 程 压 力 | -1.0-40bar | -1.0-40bar | -1.0-40bar |
精 度 | &plun;1mm | &plun;1mm | &plun;1mm |
频 率 范 围 | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ |
爆 /护等级 | EXiaII6/IP68 | EXiaII6/IP68 | EXiaII6/IP68 |
信 号 输 出 | 4…20mA/HART(两线) | 4…20mA/HART(两线) | 4…20mA/HART(两线) |
测量范围 说明： H---- 测量范围 L---- 空罐距离 B---- 顶部盲区 E---- 探头到罐壁的小距离 顶部盲区是指物料料面与测量参考点之间的小距离。 底部盲区是指缆绳底部附近无法测量的一段距离。 顶部盲区和底部盲区之间是测量距离。 注意： 只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能罐内物位的测量。 |
|
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体物体。同轴管式探头只适用于液体物体。 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。 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小距离不小于 30 厘米。 探头底部距罐底大约 30mm 。 探头距罐内障碍物小距离不小于 200mm 。 如果容器底部是锥型的，传感器可以安装 罐顶，这样可以一直测量到罐底。
|
|
右图为杆式雷达安装图，主要用于液体液位的测量。 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。 杆式雷达量程可以 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，以保障良好的准确测量。 |
|
安装方法
合理安装能仪表长期而的测量 仪表可采用螺纹连接，螺纹的长度不要过 150mm ，还可以采用在短管上安装。理想的短管直径小于 150mm ，高度小于 150mm ，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”的法兰。尽量避免安装在直径大于 250mm 的短管上。 |
|
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，若罐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，介质对缆绳将产生下拉力，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
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
• 距离罐壁的距离建议为罐直径的 1/6 － 1/4( 至少 300mm ，混凝土罐至少 400mm)
• 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 200mm
干扰的祛除
• 干扰回波抑制：软件可实现对干扰回波的抑制，从而理想测量效果
• 旁通管及导波管（适用于液体）对于粘度不打于 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，管式探头是方案，其特点如下：
• 卓越的性
• 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长可到 6 米对于测量距离过 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
• 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
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
调试
HBRD 可以通过三种方式调试： • 通过显示调整模块 HBPM • 通过调试软件 HBSOFT • 通过 HART 手持编程器
现场编程模块（ HBPM） 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。 |
HBPM |
通过HBSOFT软件调试
雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用 HBSOFT 软件进行调试，需要一个仪表 CONNECAT 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，这时候 HART 适配器可以和 4…20mA 线并联。
接线方式
仪表尺寸
技术参数
参数： 工作频率:100MHZ-1.8GHZ
测量范围：缆式： 0-30m；杆式、双杆式：0-6m
重复性：&plun; 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
： <0.1%
通讯接口： HART 通讯协议
过程连接 : G1-1/2
法兰 DN50，DN80，DN100，DN150
过程压力 : -1-40bar
电源： 电源：24VDC(&plun;10%),纹波电压：1Vpp
耗电量： max 22.5mA
环境条件： 温度-40 ℃ ～ +80 ℃
外壳护等级： IP68
爆等级： EXiaII6
两线制接线： 仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线
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 | DK( ε ) | 固体颗粒 | 液体 | 测量范围 |
1 | 1.4…1.6 | －冷凝气，如 N 2 CO 2 | 3m （指同轴杆式探头） | |
2 | 1.6…1.9 | －塑料带粒子 －白灰石，特种水泥 －糖 | －液化气，如丙烷 －溶剂 －氟利昂 12/ 氟利昂 －棕榈油 | 25m |
3 | 1.9…2.5 | －普通水泥，石膏 | －矿物油，燃料 | 30m |
4 | 2.5…4 | －谷物，种子 －石头 －砂粒 | －苯，苯乙烯， －呋喃 －萘 | 30m |
5 | 4…7 | －潮湿的石头，矿石 －盐 | －氯苯，氯仿 －纤维素喷雾 －异氰盐酸，本胺 | 30m |
6 | >7 | －金属粉末 －碳黑 －煤炭 | －含水液体 －酒精 －液氨 | 30m |
