1、測(cè)量原理
原 理：
導(dǎo)波雷達(dá)發(fā)出的高頻微波脈沖沿著探測(cè)組件（鋼纜或鋼棒）傳播，遇到被測(cè)介質(zhì)，由于介電常數(shù)突變，引起反射，一部分脈沖能量被反射回來。發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間間隔與被測(cè)介質(zhì)的距離成正比。
特 點(diǎn)：
由于采用了先進(jìn)的微處理器和獨(dú)特的choDiscovery回波處理技術(shù)，導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)可以應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。
多種過程連接方式及探測(cè)組件的型式，使得60X系列導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)適用于各種復(fù)雜工況及應(yīng)用場(chǎng)合。如：高溫、高壓及小介電常數(shù)介質(zhì)等。
采用脈沖工作方式，導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)發(fā)射功率極低，可安裝于各種金屬、非金屬容器內(nèi)，對(duì)人體及環(huán)境均傷害。
說 明：
導(dǎo)波雷達(dá)是基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x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)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜式或桿式探頭傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)。
反射的脈沖信號(hào)沿纜式或桿式探頭傳導(dǎo)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)別由脈沖軟件完成，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●為：
●=E-D
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。
測(cè)量范圍：
說明：
H----測(cè)量范圍
●----空罐距離
B----頂部盲區(qū)
E----探頭到罐壁的最小距離
頂部盲區(qū)是指物料最高料面與測(cè)量參考點(diǎn)之間的最小距離。
底部盲區(qū)是指纜繩最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)之間是有限測(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。
適用介質(zhì)：固體粉料
應(yīng) 用：水泥倉粉料的測(cè)量；粉煤灰粉料測(cè)量
防爆認(rèn)證：Exia IIC T6 Ga/ Exd ia IIC T6 Gb
測(cè)量范圍：30m
頻 率：500MHz-1.8GHz
天 線：雙纜式天線
測(cè)量精度：±10mm
過程溫度：（-40～150）℃
過程壓力：（-0.1～4）MPa
信號(hào)輸出：（4～20）mA/HART
現(xiàn)場(chǎng)顯示：四位LCD 可編程
電 源：兩線制（DC24V）
/四線制（DC24V/AC220V）
外 殼：鋁/ 塑料
過程連接：螺紋/法蘭（選配）
3、安裝指南
在整個(gè)量程范圍內(nèi)確定纜或棒不要接觸到內(nèi)部障礙物，因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。另外需注意纜或棒不得與加料料流相交。
安裝儀表時(shí)還需注意：最高料位不得進(jìn)入測(cè)量盲區(qū)；儀表距離罐壁必須保持一定的距離；儀表的安裝盡可能使纜或棒的方向與被測(cè)介質(zhì)的表面垂直。安裝在防爆區(qū)域內(nèi)的儀表必須遵守國家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。本安型的外殼采用鋁殼。本安型儀表殼安裝在有防爆要求的場(chǎng)合，儀表必須接大地。
下述的安裝指南適用于纜式和桿式測(cè)量固體粉料或液體。
●
安裝位置：
Ø 盡量遠(yuǎn)離出料口和進(jìn)料口。
Ø 金屬罐在整個(gè)量程范圍內(nèi)不碰罐壁及罐底。
Ø 建議安裝在料倉直徑的1/4或1/6處，與罐壁的最小距離為測(cè)量范圍的1/10。
Ø 纜式或桿式探頭離罐壁最小距離≥300mm。
Ø 探頭底部距罐底≥30mm。
Ø 探頭距罐內(nèi)障礙物最小距離≥200mm。
Ø 如果容器底部是錐型的，可以安裝罐頂中央。
●
下圖為桿式雷達(dá)物位計(jì)安裝圖，主要用于液體液位的測(cè)量
特 點(diǎn)：
Ø 可以測(cè)量介電常數(shù)≥1.8的任何介質(zhì)。
Ø 一般用于測(cè)量粘度≤500cst而且不容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。
Ø 桿式雷達(dá)最大量程可以達(dá)到6米。
Ø 對(duì)蒸汽和泡沫有很強(qiáng)的穿透能力，測(cè)量不受影響。
Ø 泡沫較大的液體測(cè)量環(huán)境，應(yīng)選擇單桿式導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量
●
下圖為雙纜式雷達(dá)物位計(jì)安裝圖，主要用于低介電常數(shù)液體液位及低介電常數(shù)輕質(zhì)固體粉料位的測(cè)量
特 點(diǎn)：
Ø 介電常數(shù)比較小的液體及輕質(zhì)固體粉料可以采用雙纜式測(cè)量方式，以保障良好的準(zhǔn)確測(cè)量。
Ø 可以測(cè)量介電常數(shù)≥1.6的任何介質(zhì)。
Ø 一般用于測(cè)量粘度≤500cst而且不容易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)。
Ø 雙纜式雷達(dá)物位計(jì)最大量程可以達(dá)到30米。
●
安裝方法
Ø
合理安裝能確保儀表長(zhǎng)期可靠而精確的測(cè)量：
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)可采用螺紋連接，螺紋的長(zhǎng)度不要超過15mm，還可以采用在短管上安裝。安裝短管直徑在2″至6″則安裝短管高度應(yīng)≤100mm（螺紋及短管的長(zhǎng)度越短，測(cè)量越穩(wěn)定），若安裝短管較長(zhǎng)，理想狀態(tài)應(yīng)將短管割短，或底部固定纜式探頭及選用絕緣對(duì)中支架以避免纜式探頭與短管末端接觸。
Ø
DN200或DN250的短管內(nèi)安裝：
當(dāng)導(dǎo)波雷達(dá)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。
Ø
在塑料罐上安裝注意事項(xiàng)：
無論是纜式或桿式，若想導(dǎo)波雷達(dá)工作正常，過程連接表面應(yīng)為金屬。當(dāng)導(dǎo)波雷達(dá)裝在塑料罐上時(shí)，若罐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。
Ø
干擾的優(yōu)化
² 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。
² 旁通管及導(dǎo)波管（僅適用于液體）對(duì)于粘度不大于500cst，可采用旁通管或?qū)Рü軄肀苊飧蓴_。
Ø
低介電常數(shù)液體的安裝
對(duì)于介電常數(shù)大于1.3，粘度≤500cst且不易產(chǎn)生粘附的介質(zhì)，可將導(dǎo)波雷達(dá)安裝在導(dǎo)波管中測(cè)量，其特點(diǎn)如下：
² 卓越的可靠性、高精度
² 可用于介電常數(shù)≥1.3的任何介質(zhì)，測(cè)量與介質(zhì)的導(dǎo)電性無關(guān)
² 罐內(nèi)障礙物及短管尺寸不影響測(cè)量
Ø
腐蝕性介質(zhì)測(cè)量
如果測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，可選用桿式或纜式探頭套PTFE、PFA套管進(jìn)行測(cè)量。
Ø
臥罐及立罐上的安裝
² 桿式探頭最長(zhǎng)可到6米，對(duì)于測(cè)量距離超過6米的儲(chǔ)罐，可選用4mm纜式探頭
² 安裝及固定方式同固體粉倉測(cè)量
² 距罐壁的距離大于等于300mm，一定避免探頭接觸罐壁
² 選擇探頭長(zhǎng)度時(shí)，注意探頭底部距罐底大于30mm
² 如果罐內(nèi)障礙物比較多或過于靠近探頭傳感器時(shí)，可安裝導(dǎo)波管進(jìn)行測(cè)量
Ø
注意事項(xiàng)
² 安裝在導(dǎo)波管中的導(dǎo)波雷達(dá)一般選用桿式探頭傳感器，安裝時(shí)桿式探頭上應(yīng)安裝絕緣同心支架，保證桿式探頭與導(dǎo)波管同心，否則將產(chǎn)生很強(qiáng)的虛假回波。
² 當(dāng)測(cè)量范圍超過桿式探頭導(dǎo)波雷達(dá)的最大測(cè)量范圍時(shí)，應(yīng)選用纜式探頭的導(dǎo)波雷達(dá)，此時(shí)導(dǎo)波管的直徑應(yīng)大于或等于6〞 (DN150)，否則將產(chǎn)生很強(qiáng)的虛假回波。
●
安裝正誤：
●
防潮：
4、儀表尺寸 （單位：mm）
5、電氣連接
●
供電電壓
(4～20) mA/HART（兩線制） 供電電源和輸出電流信號(hào)共用一根兩芯屏蔽電纜線。具體供電電壓范圍參見技術(shù)數(shù)據(jù)。對(duì)于本安型須在供電電源與儀表之間加一個(gè)安全柵。
(4～20) mA/HART（四線制） 供電電源和電流信號(hào)分開，各自分別使用一根兩芯屏蔽電纜線。具體供電電壓范圍參見技術(shù)數(shù)據(jù)。
標(biāo)準(zhǔn)型儀表電流輸出可采用接地形式輸出。防爆型儀表電流
輸出必須浮空輸出。儀表及接地端子應(yīng)保證良好接地，通常
接地可連接到罐的接地點(diǎn)上，若是塑料罐則應(yīng)接到臨近的大
地上。
●
連接電纜的安裝
一般介紹 供電電纜可使用普通兩芯電纜，電纜外徑應(yīng)為（5~9）mm，
以確保電纜入口的密封。如果存在電磁干擾，建議使用屏蔽
電纜。
(4～20) mA/HART（兩線制） 供電電纜可使用普通兩芯電纜。
(4～20) mA/HART（四線制） 供電電纜應(yīng)使用帶有專用地線的電纜線。
電纜的屏蔽和接線 屏蔽電纜兩端均應(yīng)接地。在傳感器內(nèi)部，屏蔽必須連接
內(nèi)部接地端子。外殼上的外部接地端子必須連接大地。
如果有接地電流，屏蔽電纜遠(yuǎn)離儀表一側(cè)的屏蔽端必須通過
一個(gè)陶瓷電容（比如：1nF/1500V）接地，以起到隔直和旁
路高頻干擾信號(hào)的作用。
●
連接方式
24V 兩線制接線圖如下：
220V 四線制接線如下圖：
●
防爆連接
本產(chǎn)品的防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標(biāo)志：Exia IIC T6。本安型導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)采用壓鑄鋁外殼材料，電子部件采用膠封 結(jié)構(gòu)，從而確保電路部分故障時(shí)產(chǎn)生的火花不會(huì)泄放出來。本產(chǎn)品適用于Exia IIC T6 防爆等級(jí)以下可燃性介質(zhì)的物位連續(xù)測(cè)量。
本產(chǎn)品使用時(shí)須用安全柵供電。FBS-2安全柵系本產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)設(shè)備，防爆形式為本質(zhì)安全型。防爆標(biāo)志：[Exia] IIC ，供電電壓（21.6～26.4）V DC,短路電流為135mA,工作電流（4～20）mA。
所有電纜均要采用屏蔽電纜，從儀表到安全柵最大長(zhǎng)度500m。分布電容≤0.1μF/km、分布電感≤1mH/km。儀表安裝時(shí)必須接大地。不得使用其它未經(jīng)防爆檢驗(yàn)的關(guān)聯(lián)設(shè)備。
●
安全指導(dǎo)
請(qǐng)遵守當(dāng)?shù)仉姎獍惭b規(guī)程的要求！
請(qǐng)遵守當(dāng)?shù)貙?duì)人員健康和安全的規(guī)程要求。所有對(duì)儀表電氣部件的操作必須由經(jīng)過正規(guī)培訓(xùn)的專業(yè)人員完成。
請(qǐng)檢查儀表的銘牌確保產(chǎn)品規(guī)格符合您的要求。請(qǐng)確保供電電壓與儀表銘牌上的要求一致。
●
防護(hù)等級(jí)
本儀表完全滿足防護(hù)等級(jí)IP66/67的要求，請(qǐng)確保電纜密封頭的防水性。如下圖：
如何確保安裝滿足IP67的要求：
請(qǐng)確保密封頭未受損。
請(qǐng)確保電纜未受損。
請(qǐng)確保所使用的電纜符合電氣連接規(guī)范的要求。
在進(jìn)入電氣接口前，將電纜向下彎曲，以確保水不會(huì)流入殼體，見①
請(qǐng)擰緊電纜密封頭，見②
請(qǐng)將未使用的電氣接口用盲堵堵緊，見③
6、儀表調(diào)試
● 三種調(diào)試方法：
① 顯示/調(diào)試模塊（View Point）
② 上位機(jī)調(diào)試軟件
③ HART手持編程器
● 顯示/調(diào)試模塊
View Point是可以插接的顯示調(diào)試工具，通過View Point上的4個(gè)按鍵對(duì)儀表進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試菜單的語言可選。調(diào)試后，一般就只用于顯示，透過玻璃視窗可以非常清楚地讀出測(cè)量值。
顯示/按鍵
① 液晶顯示② 按鍵
● 上位機(jī)調(diào)試
通過HART與上位機(jī)相連
① RS232接口／或USB接口
② 雷達(dá)物位計(jì)
③ HART適配器
④ 250Ω電阻
● HART 手持編程器編程
① HART手持編程器
② 雷達(dá)物位計(jì)
③ 250Ω電阻
7、技術(shù)參數(shù)
一般數(shù)據(jù)
探測(cè)組材料
棒 不銹鋼316L/PTFE
纜 不銹鋼316L/PTFE
同軸 不銹鋼316L/PTFE
密封 Viton氟橡膠，Kalrez氟化橡膠
過程連接 不銹鋼316L
外殼 鋁,塑料,不銹鋼316L
鑄鋁，粉末圖層
外殼和外殼之間的密封 硅橡膠
外殼視窗 聚碳酸脂
接地端子 不銹鋼316L
供電電壓
兩線制
標(biāo)準(zhǔn)型 (16～36)V DC
本安型 (21.6～26.4)V DC
功耗 max. 22.5mA
允許紋波
- <100Hz Uss < lV
- (100～100K)Hz Uss < l0mV
四線制 本安+隔爆 (22.8～26.4)V DC，(198～242)V AC
功耗 max. 1VA，1W
電纜參數(shù)
電纜入口／插頭 1個(gè) M20xl.5電纜入口（電纜直徑5～9mm）
1個(gè) 盲堵 M20xl.5
彈簧接線端子 用于導(dǎo)線橫截面2.5mm²
輸出參數(shù)
輸出信號(hào) (4～20)mA/HART
分辨率 1.6μA
故障信號(hào) 電流輸出不變；20.5mA；22mA；3.9mA
兩線制負(fù)載電阻 見下圖
四線制負(fù)載電阻 最大500Ω
積分時(shí)間 (0～50)s，可調(diào)
特征參數(shù)
最大測(cè)量距離
701 30m/6m（纜/桿）
702 20m/6m（纜/桿）
703 30m/6m（纜/桿）
704 6 m
705 15m/6m（纜/桿）
測(cè)量間隔 約1s （取決于參數(shù)設(shè)置）
調(diào)整時(shí)間 約1s （取決于參數(shù)設(shè)置）
分辨率 1mm
準(zhǔn)確度 ±10mm
工作存儲(chǔ)及運(yùn)輸溫度 (-40～80) ℃
過程溫度（天線部分的溫度）
701、704 (-40～250)℃
702 (-40～200)℃
703 (-40～150)℃
705 (-200～400)℃
相對(duì)濕度 ＜95%
罐內(nèi)壓力 Max. 40MPa
耐 震 機(jī)械震動(dòng)l0m/s² , (10～150)Hz
最大拉力 見拉力示意圖
在測(cè)量固體介質(zhì)的時(shí)候，拉力取決于容器直徑和物位，以下顯示的是一些典型介質(zhì)產(chǎn)生的拉力。
8、產(chǎn)品選型
