測量原理
導波雷達是基于時間行程原理的測量儀表，雷達波以運行，運行時間可以通過電子部件被轉換成物位信號。探頭發出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當脈沖遇到物料表面時反射回來被儀表內的接收器接收，并將距離信號轉化為物位信號。
輸入
反射的脈沖信號沿纜繩傳導至儀表電子線路部分，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，距離物料表面的距離 D 與脈沖的時間行程 T 成正比：
D=C × T/2
其中 C 為
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 （ = 點），滿罐高度 F （ = 滿量程）及一些應用參數來設定，應用參數將自動使儀表適應測量環境。對應于 4 － 20mA 輸出。
產品簡介：
XM-UDL-31系列導波雷達物位儀表 |
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類 別 | XM-UDL-31L | XM-UDL-31B | XM-UDL-31T |
應 用 | 液體、固體顆粒 | 液體、固體顆粒 | 液體 |
測 量范 圍 | 30米 | 6米 | 6米 |
過 程 連 接 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 | 螺紋、法蘭 |
過 程 溫 度 | -40-250℃ | -40-250℃ | -40-250℃ |
過 程 壓 力 | -1.0-40bar | -1.0-40bar | -1.0-40bar |
精 度 | &plun;1mm | &plun;1mm | &plun;1mm |
頻 率 范 圍 | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ | 100MHZ-1.8GHZ |
爆 /護等級 | EXiaII6/IP68 | EXiaII6/IP68 | EXiaII6/IP68 |
信 號 輸 出 | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART(兩線) | 4…20mA/HART(兩線) |
測量范圍 說明： H---- 測量范圍 L---- 空罐距離 B---- 頂部盲區 E---- 探頭到罐壁的小距離 頂部盲區是指物料料面與測量參考點之間的小距離。 底部盲區是指纜繩底部附近無法測量的一段距離。 頂部盲區和底部盲區之間是測量距離。 注意： 只有物料處于頂部盲區和底部盲區之間時，才能罐內物位的測量。 |
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安裝指南 下述的安裝指南適用于纜式和桿式探頭測量固體顆粒料和液體物體。同軸管式探頭只適用于液體物體。 安裝位置： 盡量遠離出料口和進料口。 對金屬罐和塑料罐，在整個量程范圍內不碰壁。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小距離不小于 30 厘米。 探頭底部距罐底大約 30mm 。 探頭距罐內障礙物小距離不小于 200mm 。 如果容器底部是錐型的，傳感器可以安裝 罐頂，這樣可以一直測量到罐底。
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右圖為桿式雷達安裝圖，主要用于液體液位的測量。 特點： 可以測量介電常數大于等于 1.4 的任何介質。 一般用于測量粘度 ≤ 500cst 而且不容易產生粘附的介質。 桿式雷達量程可以 6 米。 對蒸汽和泡沫有很強的抑制能力，測量不受影響。 對于介電常數比較小的液體物料可以采用雙探桿式測量方式，以保障良好的準確測量。 |
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安裝方法
合理安裝能儀表長期而的測量 儀表可采用螺紋連接，螺紋的長度不要過 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，應底部固定纜繩或選用對中支架以避免纜繩與短管末端接觸。
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DN200或DN250的安裝于短管內安裝 當儀表需要安裝于直徑大于 200mm 短管時，短管內壁產生回波，在介質介電常數低的情況下會引起測量誤差。因此，對于一個直徑為 200mm 或 250mm 的短管，需要選一個帶“喇叭接口”的法蘭。盡量避免安裝在直徑大于 250mm 的短管上。 |
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在塑料罐上安裝
注意！ 無論是纜式或桿式若想儀表工作正常，過程連接表面應為金屬。當儀表裝在塑料罐上時，若罐頂也是塑料或其它非導電材質時，儀表需要配金屬法蘭，若采用螺紋連接，需配一塊金屬板。 |
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纜繩所受下拉力
當加料和出料時，介質對纜繩將產生下拉力，下拉力的大小取決于下列因素：
• 纜繩長度
• 物料的密度
• 儲倉的直徑
• 纜繩的直徑
測量液體時的安裝指導
下述安裝指導適用于桿式和纜式探頭，管式探頭測量與安裝方式無關。
安裝位置
• 距離罐壁的距離建議為罐直徑的 1/6 － 1/4( 至少 300mm ，混凝土罐至少 400mm)
• 不要安裝在金屬罐中間
• 不要裝在下料口處
• 選擇探頭長度時，注意探頭底部距罐底約大于 30mm
• 注意介質溫度
罐內障礙物
• 安裝時注意探頭距離障礙至少 200mm
干擾的祛除
• 干擾回波抑制：軟件可實現對干擾回波的抑制，從而理想測量效果
• 旁通管及導波管（適用于液體）對于粘度不打于 500cst ，可采用旁通管，導波管或管式來避免干擾。
液體標準安裝
對于粘度≤ 500cst 且不易產生粘附的介質，管式探頭是方案，其特點如下：
• 卓越的性
• 可用于介電常數大于等于 1.4 的任何介質，測量與介質的導電性無關
• 罐內障礙物及短管尺寸不影響測量
• 比桿式探頭能承受的橫向壓力高
• 對于高粘度的介質，建議使用桿式探頭
儀表在臥罐及立罐上的安裝
• 管式探頭及桿式探頭長可到 6 米對于測量距離過 6 米的罐，可選用 8mm 纜式探頭
• 安裝及固定方式同固體粉倉測量
• 對距罐壁的距離無限制，只要避免探頭接觸罐壁即可
• 如果罐內障礙物比較多或過于靠近探棒時，請選用管式探頭
腐蝕性介質測量
• 如果測量腐蝕性介質，可選用桿式探頭套一個塑料套管進行測量
調試
HBRD 可以通過三種方式調試： • 通過顯示調整模塊 HBPM • 通過調試軟件 HBSOFT • 通過 HART 手持編程器
現場編程模塊（ HBPM） JEPM 編程器由 6 個按鍵和一個液晶顯示屏，可以顯示調整菜單和參數設置。其功能相當于一個分析處理儀表。 |
HBPM |
通過HBSOFT軟件調試
雷達傳感器都可以通過軟件進行調試。采用 HBSOFT 軟件進行調試，需要一個儀表 CONNECAT 驅動器。
使用軟件調試的時候，給雷達儀表加電 24VDC ，同時在連接 HART 適配器前端加一個 250 歐姆的電阻。如果一體式 HART 電阻（內部電阻 250 歐姆）的供電儀表，就不需要附加外部電阻，這時候 HART 適配器可以和 4…20mA 線并聯。
接線方式
儀表尺寸
技術參數
參數： 工作頻率:100MHZ-1.8GHZ
測量范圍：纜式： 0-30m；桿式、雙桿式：0-6m
重復性：&plun; 3mm
分辨率： 1mm
采樣：回波采樣 55 次/s
響應速度： >0.2S（根據具體使用情況而定）
輸出電流信號： 4-20mA
： <0.1%
通訊接口： HART 通訊協議
過程連接 : G1-1/2
法蘭 DN50，DN80，DN100，DN150
過程壓力 : -1-40bar
電源： 電源：24VDC(&plun;10%),紋波電壓：1Vpp
耗電量： max 22.5mA
環境條件： 溫度-40 ℃ ～ +80 ℃
外殼護等級： IP68
爆等級： EXiaII6
兩線制接線： 儀表供電和信號輸出共用一根兩芯屏蔽電纜線
電纜入口： 2個M20 × 1.5(電纜直徑5--9mm)
測量距離
下表列出不同類別被測介質與測量距離的關系
介質分組 | DK( ε ) | 固體顆粒 | 液體 | 測量范圍 |
1 | 1.4…1.6 | －冷凝氣，如 N 2 CO 2 | 3m （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， －呋喃 －萘 | 30m |
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 | 30m |
6 | >7 | －金屬粉末 －碳黑 －煤炭 | －含水液體 －酒精 －液氨 | 30m |
