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導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)

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上海安銳自動(dòng)化儀表有限公司

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產(chǎn)品簡介

可用于連續(xù)測(cè)量液體及固體粉料、粒料及液體的物位

詳細(xì)介紹

導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)

ARLD400系列 ARLD401、ARLD402、ARLD403

用于連續(xù)測(cè)量液體、固體料位 zui大測(cè)量距離35m

應(yīng)用

ARLD400系列可用于連續(xù)測(cè)量液體及固體粉料、粒料及液體的物位

l 纜式探頭：主要用于測(cè)量液體及固體料位，zui大測(cè)量距離30米

l 桿式探頭：主要用于液體

l 同軸桿式探頭：用于液體

l 可向系統(tǒng)提供以下信號(hào)接口：HART，4…20mA

特性及優(yōu)勢(shì)

l 測(cè)量不受下列因素影響：

－液體密度，固體物料的疏松程度

－溫度

－加料時(shí)的粉塵

l 液體表面的泡沫對(duì)測(cè)量無影響

l 同軸桿式的探頭測(cè)量不受罐體及安裝短管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響

l 探桿和探纜可更換

l HART通信協(xié)標(biāo)定簡便，通過數(shù)字液晶顯示輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定操作，通過軟件GDPF實(shí)現(xiàn)簡單的組態(tài)設(shè)定和編程

測(cè)量原理…………………………………………………………………………………………2

產(chǎn)品簡介…………………………………………………………………………………………3

安裝指南…………………………………………………………………………………………5

調(diào)試………………………………………………………………………………………………10

技術(shù)參數(shù)…………………………………………………………………………………………12

儀表尺寸…………………………………………………………………………………………13

產(chǎn)品選型…………………………………………………………………………………………14

測(cè)量原理

導(dǎo)波雷達(dá)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量儀表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。儀表測(cè)量參考點(diǎn)到物料表面的距離，探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來被儀表內(nèi)的接收器接受，并將時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。

輸入

反射的脈沖信號(hào)沿纜繩傳遞至儀表電子線路部分，微處理器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理，識(shí)別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。正確的回波信號(hào)識(shí)別由智能軟件完成，距離物料表面的距離D與脈沖的時(shí)間行程T成正比：

D=C×T/2

其中C為光速

因空罐的距離E已知，則物位L為：

L=E-D

輸出

通過輸入空罐高度E（=零點(diǎn)），滿罐高度F（=滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來設(shè)定，應(yīng)用參數(shù)將自動(dòng)使儀表適應(yīng)測(cè)量環(huán)境。對(duì)應(yīng)于4－20mA輸出。

產(chǎn)品簡介：

ARLD400系列導(dǎo)波雷達(dá)物位儀表
類別	ARLG401	ARLD402	ARLD403
應(yīng)用	液體、固體顆粒	液體、固體顆粒	液體
測(cè)量范圍	35米	6米	6米
過程連接	螺紋、法蘭	螺紋、法蘭	法蘭
過程溫度	-40-250℃	-40-250℃	-40-350℃
過程壓力	-1.0-20bar	-1.0-60bar	-1.0-40bar
分辨率	±3mm	±1mm	±1mm
頻率范圍	100MHZ-1.8GHZ	100MHZ-1.8GHZ	100MHZ-1.8GHZ
防爆防護(hù)等級(jí)	EXiaIICT6/IP68	EXiaIICT6/IP68	EXiaIICT6/IP68
信號(hào)輸出	4…20mA/HART兩線	4…20mA/HART兩線	4…20mA/HART兩線

測(cè)量范圍

說明：

H----測(cè)量范圍

L----空罐距離

B----頂部盲區(qū)

K----探頭到罐壁的zui小距離

頂部盲區(qū)是指物料zui高料面與測(cè)量參考點(diǎn)之間的zui小距離。

底部盲區(qū)是指纜繩zui底部附近無法精確測(cè)量的一段距離。

頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間是有效測(cè)量距離。

注意：

只有物料處于頂部盲區(qū)和底部盲區(qū)之間時(shí)，才能保證罐內(nèi)物位的可靠測(cè)量。

安裝指南

下述的安裝指南適用于纜式和桿式探頭測(cè)量固體顆粒料和液態(tài)物位管式探頭只適用于液態(tài)物體。

安裝位置：

盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。

對(duì)金屬罐和塑料罐，在整個(gè)量程范圍內(nèi)不碰壁。如果是金屬罐，物位儀表不要安裝在罐的。

建議安裝在料倉直徑的1/4處。

纜式探頭或桿式探頭離罐壁zui小距離不小于50厘米。

探頭底部距罐底大約30mm。

探頭距罐內(nèi)障礙物zui小距離不小于300mm。

如果容器底部是錐型的，傳感器可以安裝

罐頂，這樣可以一直測(cè)量到罐底。

右圖為桿式雷達(dá)安裝圖，主要用于液體料位的測(cè)量。

特點(diǎn)：

可以測(cè)量介電常數(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì)。

一般用于測(cè)量粘度≤500cst而且不容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。

zui大量程可以達(dá)到6米。

對(duì)蒸汽和泡沫有很強(qiáng)的抑制能力，測(cè)量不受影響。

對(duì)于介電常數(shù)比較小的液體物料可以采用雙探桿式測(cè)量方式，以保障準(zhǔn)確良好的測(cè)量。

纜式探頭的固定

如果纜式探頭距離罐壁小于50厘米或有可能碰到罐壁上時(shí)，纜式探頭的末端需要固定在罐底。

為了避免纜式探頭在下料時(shí)過度受力，用戶需將纜繩底部固定在罐底，固定時(shí)，應(yīng)該盡量讓纜繩保持一定的松緊度。選擇纜式探頭時(shí)應(yīng)比實(shí)際距離稍長一些。

安裝方法

合理安裝能確保儀表長期可靠而精確的測(cè)量

l 儀表可采用螺紋連接，螺紋的長度不要超過150mm，還可以采用在短管上安裝。理想的短管直徑小于150mm，高度小于150mm，若安裝于較長的短管上，應(yīng)底部固定纜繩或選用對(duì)中支架以避免纜繩與短管末端接觸。

DN200或DN250的安裝于短管內(nèi)安裝

l 當(dāng)儀表需要安裝于直徑大于200mm短管時(shí)，短管內(nèi)壁產(chǎn)生回波，在介質(zhì)介電常數(shù)低的情況下會(huì)引起測(cè)量誤差。因此，對(duì)于一個(gè)直徑為200mm或250mm的短管，需要選一個(gè)帶“喇叭接口”的特殊法蘭。盡量避免安裝在直徑大于250mm的短管上。

在大于DN300的安裝短管內(nèi)安裝

l 如果安裝短管的直徑大于300mm，必須采用如下圖所示的安裝方法。

在高度超過150mm的安裝短管內(nèi)安裝

l 對(duì)直徑40－250mm，高度大于150mm的短管，纜繩容易接觸到短管末端，因此我們建議選用帶對(duì)中支架的延伸桿，如果安裝短管過窄或用于測(cè)量固體粒料時(shí)應(yīng)使用對(duì)中支架。

側(cè)面安裝

l 如果不能在罐頂安裝，也可選擇側(cè)面安裝

l 在這種情況下，需固定纜式探頭

l 當(dāng)超過側(cè)面負(fù)載承重能力時(shí)，應(yīng)對(duì)桿式和管式探頭進(jìn)行支撐。

纜式探頭固定

l 如果纜繩有可能接觸罐壁或在混凝土罐中距離罐壁小于0.5m時(shí)，纜繩末端需要固定。纜繩末端配有螺紋可用于固定。

8mm纜繩：M20

l 固定纜繩時(shí)必須可靠接地或可靠與地絕緣，如果不能將探頭接地，可使用隔離金屬環(huán)。金屬環(huán)可作為附件訂貨。

l 為防止纜繩在下料時(shí)受力過度，若用戶需要底部固定纜繩，應(yīng)盡量讓纜繩保持松弛狀態(tài)，建議所選纜繩比實(shí)際測(cè)量距離長一些，保證每米纜繩盡量保持1cm的松弛度。

在塑料罐上安裝

注意！

l 無論是纜式或桿式，若想儀表工作正常，過程連接表面應(yīng)為金屬，當(dāng)儀表裝在塑料罐上時(shí)，若灌頂也是塑料或其它非導(dǎo)電材質(zhì)時(shí)，儀表需要配金屬法蘭，若采用螺紋連接，需配一塊金屬板。

纜繩所受下拉力

當(dāng)加料和出料時(shí)，介質(zhì)對(duì)纜繩將會(huì)下拉力，下拉力的大小取決于下列因素：

l 纜繩長度

l 物料的密度

l 儲(chǔ)倉的直徑

l 纜繩的直徑

以下為纜繩自由懸垂（底部不固定）時(shí)一些介質(zhì)所產(chǎn)生的拉力

l 同樣大小的力也作用于料倉頂部

l 注意不要超過探頭的抗拉力強(qiáng)度

測(cè)量液體時(shí)的安裝指導(dǎo)

下述安裝指導(dǎo)適用于桿式和纜式探頭，管式探頭測(cè)量與安裝方式無關(guān)。

安裝位置

l 距離罐壁的距離B建議為罐直徑的1/6－1/4至少100mm，混凝土罐至少500mm

l 不要安裝在金屬罐中間

l 不要裝在下料口處

l 選擇探頭長度時(shí)，注意探頭底部距罐底約大于30mm

l 注意介質(zhì)溫度

罐內(nèi)障礙物

l 安裝時(shí)注意探頭距離障礙至少300mm

干擾的祛除

l 干擾回波抑制：軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾回波的抑制，從而達(dá)到理想測(cè)量效果

l 旁通管及導(dǎo)波管（僅適用于液體）對(duì)于粘度不大于500cst，可采用旁通管，導(dǎo)波管或管式來避免干擾。

液體標(biāo)準(zhǔn)安裝

對(duì)于粘度≤500cst且不易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)，管式探頭是方案，其特點(diǎn)如下：

l 的可靠性

l 可用于介電常數(shù)大于等于1.4的任何介質(zhì)，測(cè)量與介質(zhì)的導(dǎo)電性無關(guān)

l 罐內(nèi)障礙物及短管尺寸不影響測(cè)量

l 比桿式探頭能承受的橫向壓力高

l 對(duì)于高粘度的介質(zhì)，建議使用桿式探頭

儀表在臥罐及立罐上的安裝

l 管式探頭及桿式探頭zui長可到6米對(duì)于測(cè)量距離超過6米的罐，可選用8mm纜式探頭

l 安裝及固定方式同固體粉倉測(cè)量

l 對(duì)距罐壁的距離無限制，只要避免探頭接觸罐壁即可

l 對(duì)于桿式及纜式探頭請(qǐng)避免安裝于金屬罐，對(duì)于管式無此限制

l 如果罐內(nèi)障礙物比較多或過于靠近探棒時(shí)，請(qǐng)選用管式探頭

腐蝕性介質(zhì)測(cè)量

l 如果測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，可選用桿式探頭套一個(gè)塑料套管進(jìn)行測(cè)量

調(diào)試

ARPULS可以通過三種方式調(diào)試：

l 通過顯示調(diào)整模塊GPM

l 通過調(diào)試軟件GDPFSOFTWARE

l 通過HART手持編程器

現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)編程模塊（GPM）

l GPM編程器由6個(gè)按鍵和一個(gè)液晶顯示屏，可以顯示調(diào)整菜單和參數(shù)設(shè)置。其功能相當(dāng)于一個(gè)分析處理儀表。

GPM

通過GDPF軟件調(diào)試

無論那種信號(hào)輸出，4…20mA/HART, Profibus PA,雷達(dá)傳感器都可以通過軟件進(jìn)行調(diào)試。采用GDPF軟件進(jìn)行調(diào)試，GDPULS需要一個(gè)儀表CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器。軟件和CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器可以作為附件訂購。

使用軟件調(diào)試的時(shí)候，給雷達(dá)儀表加電24VDC，同時(shí)在連接HART適配器前端加一個(gè)250歐姆的電阻。如果一體式HART電阻（內(nèi)部電阻250歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，這時(shí)候HART適配器可以和4…20mA線并聯(lián)。

技術(shù)參數(shù)

參數(shù)：工作頻率:100MHZ-1.8GHZ

測(cè)量范圍：纜式：0 - 30m；桿式、同軸式：0 - 6m

重復(fù)性：±3mm

分辨率：1mm

采樣：回波采樣54 次/s

響應(yīng)速度：>0.2S（根據(jù)具體使用情況而定）

輸出電流信號(hào)：4 - 20mA

精度：<0.1%

通訊接口： HART 通訊協(xié)議

過程連接: G1-1/2

法蘭DN50，DN80，DN100，DN150

過程壓力: -1-60bar

電源：電源：24VDC±10%,紋波電壓：1Vpp

耗電量：max 22.5mA

環(huán)境條件：溫度-40℃～+80℃

外殼防護(hù)等級(jí)： IP68

防爆等級(jí)： EXiaIICT6

兩線制接線：儀表供電和信號(hào)輸出共用一根兩芯導(dǎo)線

電纜入口：2個(gè)M20＊1.5電纜直徑5----9mm

測(cè)量距離

下表列出不同類別被測(cè)介質(zhì)與測(cè)量距離的關(guān)系

介質(zhì)分組	DKε	固體顆粒	液體	測(cè)量范圍
1	1.4…1.6		－冷凝氣，如N2CO2	3m（僅指同軸桿式探頭）
2	1.6…1.9	－塑料帶粒子－白灰石，特種水泥－糖	－液化氣，如丙烷－溶劑－氟利昂12/氟利昂－棕櫚油	25m
3	1.9…2.5	－普通水泥，石膏	－礦物油，燃料	30m
4	2.5…4	－谷物，種子－石頭－砂粒	－苯，苯乙烯，甲苯－呋喃－萘	35m
5	4…7	－潮濕的石頭，礦石－鹽	－氯苯，氯仿－纖維素噴霧－異氰鹽酸，本胺	35m
6	>7	－金屬粉末－碳黑－煤炭	－含水液體－酒精－液氨	35m