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導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)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?jī)x表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)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)。

輸入

反射的脈沖信號(hào)沿纜繩傳導(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(guò)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(lái)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(jiǎn)介：

MT700系列導(dǎo)波雷達(dá)物位儀表
類別	MT701	MT702	MT703
應(yīng) 用	液體、固體顆粒	液體、固體顆粒	液體
測(cè) 量范圍	30米	6米	6米
過(guò) 程連接	螺紋、法蘭	螺紋、法蘭	螺紋、法蘭
過(guò) 程溫度	-40-250℃	-40-250℃	-40-250℃
過(guò) 程壓力	-1.0-40bar	-1.0-40bar	-1.0-40bar
精度	±1mm	±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(shuō)明：

H----測(cè)量范圍

L----空罐距離

B----頂部盲區(qū)

E----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(wú)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)量固體顆粒料和液體物體。同軸管式探頭只適用于液體物體。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(cāng)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30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(cè)量到罐底。

右圖為桿式雷達(dá)安裝圖，主要用于液體液位的測(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)。桿式雷達(dá)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，以保障良好的準(zhǔn)確測(cè)量。

安裝方法

合理安裝能確保儀表*可靠而精確的測(cè)量

儀表可采用螺紋連接，螺紋的長(zhǎng)度不要超過(guò)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(zhǎng)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

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。

在塑料罐上安裝

注意！無(wú)論是纜式或桿式若想儀表工作正常，過(guò)程連接表面應(yīng)為金屬。當(dāng)儀表裝在塑料罐上時(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。

纜繩所受下拉力

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

l 纜繩長(zhǎng)度

l 物料的密度

l 儲(chǔ)倉(cāng)的直徑

l 纜繩的直徑

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(wú)關(guān)。

安裝位置

l 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）

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(zhǎng)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200mm

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)于粘度不打于500cst，可采用旁通管，導(dǎo)波管或管式來(lái)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(wú)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(zhǎng)可到6米對(duì)于測(cè)量距離超過(guò)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(cāng)測(cè)量

l 對(duì)距罐壁的距離無(wú)限制，只要避免探頭接觸罐壁即可

l 如果罐內(nèi)障礙物比較多或過(guò)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

MT可以通過(guò)三種方式調(diào)試：

l 通過(guò)顯示調(diào)整模塊MTPM

l 通過(guò)調(diào)試軟件MTSOFT

l 通過(guò)HART手持編程器

現(xiàn)場(chǎng)編程模塊（JEPM）

MTPM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。

STPM

通過(guò)MTSOFT軟件調(diào)試

雷達(dá)傳感器都可以通過(guò)軟件進(jìn)行調(diào)試。采用STSOFT軟件進(jìn)行調(diào)試，需要一個(gè)儀表CONNECTCAT驅(qū)動(dòng)器。

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,

接線方式

儀表尺寸

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、雙桿式：0-6m

重復(fù)性：±3mm

分辨率：1mm

采樣：回波采樣55 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(guò)程連接: G1-1/2

法蘭DN50，DN80，DN100，DN150

過(guò)程壓力: -1-40bar

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)輸出共用一根兩芯屏蔽電纜線

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	DK（ε）	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	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

產(chǎn)品選型

MT700

儀表型號(hào)，探頭類型，長(zhǎng)度，材質(zhì)

MT701 8mm 纜式探頭 30000mm 不銹鋼

MT702 10mm 桿式探頭 6000mm 不銹鋼

MT703 雙桿式探頭 6000mm 不銹鋼（法蘭安裝）

防爆

P 非防爆型（普通型）信號(hào)輸出（4-20mA）HART協(xié)議

I 本安防爆型（EXiaIICT6）電流信號(hào)輸出（4-20mA）HART協(xié)議

一體化過(guò)程連接/材質(zhì)

G G1-1/2A 螺紋 PN16 316L不銹鋼

N 1-1/2NPT 螺紋 PN16 316L不銹鋼

C 法蘭DN50 PN16C 316L不銹鋼

D 法蘭DN80 PN16C 316L不銹鋼

E 法蘭DN100 PN16C 316L不銹鋼

F 法蘭DN150 PN16C 316L不銹鋼

密封溫度

P 普通密封-20…150℃

G 高溫密封-40-250℃帶散熱片

外殼/防護(hù)等級(jí)/天線防護(hù)等級(jí)

L 鋁/IP68

電纜接口

M M20＊1.5

N 1/2NPT

現(xiàn)場(chǎng)顯示

V帶

X不帶

編程器

B帶

X不帶

探頭長(zhǎng)度（米）

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