低频雷达物位计操作说明.docx
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低频雷达物位计操作说明.docx
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低频雷达物位计
使用说明书
目录
测量原理………………………………………………………………………1
仪表概况………………………………………………………………………1
结构尺寸………………………………………………………………………2
安装要求………………………………………………………………………3
电气连接………………………………………………………………………6
仪表调试………………………………………………………………………8
●测量原理
雷达物位计天线发射较窄的微波脉冲,这个脉冲以光速在空间传播,遇到被测介质表面,其部分能量被反射回来,被同一天线接收。
发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比,从而计算出天线到被测介质表面的距离。
²产品特点
公司引进德国领先的过程自动化控制技术,在原装芯片基础上成功开发出独特的回波处理技术,低频雷达物位计的微处理器发射频率达6.8GHz,使得仪表在多个虚假回波的工况下,可正确地确认真实回波,可以应用于各种复杂工况。
具有以下特点:
Ø频率高、波束角小,能量集中,具有更强抗干扰能力,大大提高了测量精度和可靠性;
Ø各种特殊复杂工况的测量,如高温、高压及小介电常数介质的测量等;
Ø非接触式、高可靠性,免维护的仪表
●低频雷达物位计产品概况:
外形
KFL611系列
KFL612系列
KFL613系列
天线结构
PP/PTFE杆式天线
PTFE全四氟杆式天线
喇叭天线波束角小
应用场合
腐蚀性液体测量
简单的过程条件
强腐蚀和卫生级液体测量有一定的温度和压力
储罐、容器测量
过程复杂的工况条件
最大量程
28m
30m
35m
测量精度
±10mm
±10mm
±10mm
过程连接
G1½A或法兰
法兰
法兰316L
天线材质
PP/PTFE
PP/PTFE
不锈钢316L/PTFE
过程温度
-40…100°C
-40…150°C
(温度大于100℃时选用)
-40~+200℃带散热片
(温度大于100℃时选用)
过程压力
-0.1-0.4MPA
-0.1-1.6MPA
-0.1-4MPA
频率范围
6.8GHz
6.8GHz
6.8GHz
信号输出
两线制/四线制
4…20mA/HART
两线制/四线制
4…20mA/HART
两线制/四线制
4…20mA/HART
电源
两线制(DC24V)
四线制(DC24V/AC220V)
两线制(DC24V)
四线制(DC24V/AC220V)
两线制(DC24V)
四线制(DC24V/AC220V)
●结构尺寸(单位:
mm)
KFL611
KFL612
KFL613
●安装要求
²基本要求
天线发射微波脉冲时,都有一定的发射角,从天线下缘到被测介质表面之间,由发射的微波波束所辐射的区域内,不得有障碍物,因此安装时应尽可能避开罐内设施,如:
人梯、限位开关、加热设备、支架等。
在这种情况下,安装时须进行“虚假回波学习”,另外须注意微波波束不得与加料料流相交。
安装仪表时还要注意:
最高料位不得进入测量盲区:
仪表距罐壁必须保持一定的距离:
仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。
安装在防爆区域内的仪表必须遵循国家防爆危险区的安装规定,本安型的外壳采用铝壳。
本安型仪表可安装在有防爆要求的场合,仪表必须接大地。
图示说明
测量的基准面试螺纹或法兰的密封面
1、盲区范围(菜单1.9)
2、量程设定(菜单1.8)
3、高位调整(菜单1.2)
4、地位调整(菜单1.1)注:
使用雷达物位计时,务必保证最高料位不能进入测量
1、基准面
容器中央或对称轴
安装位置
安装时,仪表和容器壁至少保持500mm的距离
1、基准面
2、容器中央或对称轴
对于锥形容器,且为平面灌顶,仪表的最佳安装位置是容器顶部中央,这样可以保证测量到容器底部。
防潮
对于安装在室外或潮湿室内及制冷或加热的罐上的仪表,为了防潮,应拧紧电缆密封套,而且要在进线口处使电缆向下弯曲,如图示
²容器接管
喇叭天线
天线延长管
棒状天线
容器接管的长度:
必须保证天线伸出接管至少10m
当天线长度小于安装短管长度时,应使用天线延长管
天线的有效部分,即锥形天线部分,必须从容器接管内完全露出来。
为适应不同长度的容器接管应用,不同天线长度的物位计可供用户选择。
(参看6结构尺寸)
1.错误:
天线应与被测介质表面垂直。
2.错误:
仪表被安装在拱形或圆形灌顶,会造成多次反射回波,在安装时应尽可能避免
3.正确
1.错误:
不要将仪表安装于入料料流的上方,以保证测量的是介质表面而不是入料料流。
2.正确注意:
室外安装时应采取遮阳、防雨措施。
常见安装位置的正误
搅拌
当罐中有搅拌时,仪表安装尽量远离搅拌器。
安装后要在搅拌状态下进行“虚假回波学习”,以消除搅拌叶片所产生的虚假回波影响,若由于搅拌产生泡沫或翻起波浪,则应使用导波管安装方式。
泡沫
由于入料、搅拌或容器内其他过程处理,会在某些液体介质表面形成泡沫,衰减发射信号。
如果泡沫造成测量误差,您应该选择导波管安装方式,或使用导波雷达物位计
导波管安装
使用导波管安装(导波管或旁通管),可以避免容器内障碍物、泡沫对测量的影响
1.如果KFL61X安装在导波管内进行测量,导波管是金属管,直径最小50mm,在连接导波管的时候,必须防止大的裂缝和焊缝。
另外,必须进行“虚假回波学习”。
注:
测量粘附性介质的时候,不能使用导波管安装。
2.用塑料管做导波管可避免雷达物位计安装在拱顶罐中心处所产生的多次反射现象。
当测量的液体是强酸强碱时导波管需要PP或PTFE材质。
●电气连接
²供电电压
(4-20)mA/HART(两线制)
电源供电和输出电流信号共用一根两芯线缆。
具体供电电压范围参见技术数据。
对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个安全栅。
(4-20)mA/HART(四线制)
电源供电和电流信号各自分别使用一根两芯线缆。
具体供电电压范围参见技术数据。
标准型仪表电流输出可采用接地形式输出。
防爆型仪表电流输出必须浮空输出。
仪表及接地端子应保证良好接地,通常接地可连接到罐的接地点上,若是塑料罐则应接到邻近的大地上。
²连接电缆的安装
一般介绍
供电电缆可使用普通两芯电缆,电缆外径应为(5-9)mm,以确保电缆入口的密封。
如果存在电磁干扰,建议使用屏蔽电缆。
(4-20)mA/HART(两线制)
供电电缆可使用普通两芯电缆。
(4-20)mA/HART(四线制)
供电电缆应使用带有专用地线的电缆线。
电缆的屏蔽和接线
1、屏蔽电缆两端均应接地。
在传感器内部,屏蔽必须直接连接内部接地端子。
外壳上的外部接地端子必须接大地。
2、如果有接地连接,屏蔽电缆远离仪表一侧的屏蔽端必须通过一个陶瓷电容(比如:
1nF/1500V)接地,以起到隔直和旁路高频干扰信号的作用。
²防爆连接
本产品的防爆形式为本质安全型,防爆标志:
ExiaIICT6.脉冲型雷达物位计采用铝外壳材料,电子部件采用胶封结构,从而确保电路发生故障时产生的火花不会泄放出来。
产品适用于ExiaIICT6防爆等级以下可燃性介质的物位连续测量。
本产品使用时须用安全栅供电,FBS-2安全栅系本产品的关联设备,防爆形式为本质安全型,防爆标志:
{Exia}IIC,供电电压24VDC±5%,短路电流为135mA,工作电流4-20mA.
所有电缆均要采用屏蔽电缆,仪表距安全栅最大距离500米。
分布电容≤0.1μF/Km、分布电感≤1mH/Km,仪表安装时必须接大地,不得使用其他未经防爆检验的关联设备。
KFware调试
HART手持编程器
²接线方式
两线
用于HART两线制
1)供电以及信号输出
四线(两室)
接线方法:
220VAC供电,4-20mA输出
接线方法:
24VDC供电,4-20mA输出
两线制方法:
24VDC供电,4-20mA输出
10
●仪表调试
²调试方法
KFL61X有三种调试方法:
1显示/调试模块(ViewPoint)
2上位机调试软件KFware
3HART手持编程器
ViewPoint是可以插接的显示调试工具,通过ViewPoint上的4个按键对仪表进行调试,调试菜单的语言可选,调试后,ViewPoint一般就只用于显示,透过玻璃视窗可以非常清楚地读出测量值。
1液晶显示
2按键
{}键
-进入编程状态;
-确认编程项;
-确认参数修改
{}键
-选择编程项;
-选择编辑参数位;
-参数项内容显示
{}键
-修改参数值
{}键
-退出编程状态;
-退至上一级菜单
快捷
{}显示回波曲线
²上机位调试
通过HART与上位机相连
1RS232/或USB接口
2KFL61X
3用于COMWAY变换器的HART适配器
4250欧姆电阻
5COMWAY变换器
通过I²C与上位机相连
1Rs232/或USB接口
2KFL61X
3用于COMWAY变换器的I²C适配器
4COMWAY变换器
KFL40X可用HART手持编程器编程
1HART手持编程器
2KFL61X
3250欧姆电阻
编程说明使用面板上的四个按键可实现仪表的参数设置、调试及检测等功能
编程子菜单
编程菜单结构菜单结构可参见(面板图)。
图中向右横箭头的过渡由键实现:
向下的箭头过渡由键实现:
键实现横箭头的向左过渡。
基本设置
基本设置包括仪表的基本参数:
低位调整、高位调整、物料性质、阻尼时间、
输出映射、定标量单位、定标、盲区范围、传感器标签。
显示
显示设置仪表的显示方式、显示内容、LCD对比度。
诊断
诊断完成仪表的检验、测试功能。
主要有:
测量峰值、测量状态、选择曲线、
回波曲线及仿真。
服务
包括虚假回波、电流输出、复位、测量单位、语言、HART工作模式、复制传
感器数据及密码。
信息
仪表基本信息如产品型号、序列号、生产日期、软件版本。
编程方法
仪表在运行状态下按键进入编程状态,显示编程主菜单。
每个参数编辑
完成后,需用确认,否者编辑无效。
完成编辑后,按键退出编程状
态,返回运行状态。
在编程的任意时刻,可按键放弃编程退出参数项编
参数编辑方法
状态。
字符/数字参数编辑
当菜单进入字符/数字编程状态时,被编辑的参数第一位反黑,此时,可按
键改变该为字符/数字,直到所需字符/数字,按键,字符/数字依次反黑,
可对其他位编程,编程完毕,按确认编程。
可选参数编程
可选参数是指编程项有数个被选参数项,供用户选择。
用键将箭头指向
所需参数处按键确认编程。
编程菜单说明
1基本设置
基本设置包括主要仪表参数的设置,如量程、物料性质、阻尼时间等。
在运
行状态下,按键进入编程状态,液晶显示主菜单
注:
右上角数字为菜单号
1.1低位调整
低位调整用于量程设置。
它与高位调整一起决定了电流输出线性对应关系的比
例。
在主菜单中,当菜单号为1时,按键,进入基本设置子菜单,液晶显示
按键,进入编程低位百分比,参见前述参数编辑方法中的字符/数字参数
编程方法编辑百分比值及距离值。
编辑完成后,按键,确认,按键放
弃编程。
1.2高位调整
高位调整用于量程设置。
它与低位调整一起决定了电流输出线性对应关系的比
例。
当液晶显示菜单号为1.1时,按键进入高位调整,液晶显示
此时,按键,即可对高位调整进行编辑。
1.3物料性质
当液晶显示菜单号为1.2时,按键进入物料性质编程,液晶显示。
物料性质菜单用于选择固体,液体,从而进一步确定物料的其他一些影响
测量的性质。
按键进入物料性质选择菜单,液晶显示
可用键移动箭头,选择物料性质为液体或固体,按键确认,进入物料
特性之物位变化速度设置菜单。
液晶显示
1.3.1物位快速变化
当液晶显示菜单为1.3时,按键两次,进入物位快速变化设置菜单,液晶显示
再按 进入键进入快速变化菜单,液晶显示
用键移动箭头,选择物料是否为快速变化,按键确认
1.3.2多重回波
当液晶显示菜单号为1.3.1时,用键选择下一菜单,进入多重回波菜单,
液晶显示
按键,进入多重回波选择菜单,液晶显示
用键移动箭头,选择是否有多重回波,按 键确认。
1.3.3液面表波动/固体堆角大
当液晶显示菜单号为1.3.2时,用键选择下一个菜单,进入表面波动/堆
角大菜单,液晶显示
按键,进入表面波动/堆角大菜单,液晶显示
用键移动箭头,选择液体表面是否波动或固体是否为大堆角,用键
确认。
1.3.4液面泡沫/固
体粉尘强
当液晶显示菜单号为1.3.3时,用 键选择下一个菜单,进入液体泡沫/固
体粉尘强菜单,液晶显示
按键,进入液体泡沫/固体粉尘强选择菜单,液晶显示
按键移动箭头,选择是否为液体泡沫或固体粉尘强的测量环境,按
键确认。
按键退出物料性质编辑菜单。
液晶显示
1.3.5DK值调整
当液晶显示菜单号为1.3.4时,按键,进入DK值调整设置菜单,液晶
显示
1.3.6导波管设定
当液晶显示菜单号为1.3.5时,按键,进入导波管设定设置菜单,液晶
显示
再按键,进入导波管直径选择菜单,液晶显示
注意:
导波管设置必须是导波管存在的情况下才可设定有效。
1.4阻尼时间
当液晶显示菜单号为1.3时,按键,进入阻尼时间设置菜单,液晶显示
14
按键,进入参数编辑状态,用键设置数字,用键选择编辑数字位,
编辑完成后,按键确认。
1.5映射输出
输出映射用于在已由上位机设置的非线性输出映射与线性输出映射之间进行选择。
当液晶显示菜单号为1.4时,按键,进入输出映射编辑菜单,液晶显示
按键进入参数选择状态,用键选择线性或气体可选的映射方式,如线性、
锥筒等,编辑完成后按键确认。
1.6定标量单位
当选择线性输出映射时,用于选择不同的显示单位。
当液晶显示菜单号为1.5,按键,进入定标量单位设置菜单,液晶显示
按键键进入参数选择状态,用键选择不同量纲,按键确认并进一
步选择相应的显示单位,在用键确认。
1.7定标
当选择线性输出映射后,用于指定具体映射关系。
当液晶显示菜单号为1.6时,按键,进入定标设置菜单,液晶显示
按键,参数域反黑,用键设置小数点位置,用键确认,0%对应
的参数域反黑,用及键设置参数,按键确认,用同样的方法设定
1.8盲区范围
100%对应值。
当距离传感器表面较近处有固定障碍物干扰测量,且最大料位不会到达障碍
物时,可用盲区范围的设置功能来避免测量错误。
当液晶显示菜单号为1.7时,按键,进入盲区范围设置菜单,液晶显示
按键进入参数编辑状态,编辑完成后按键确认。
1.9传感器标签
当液晶显示菜单号为1.8时,按键,将菜单移至传感器标签显示项,液晶
显示
按键进入参数编辑状态,编辑完成后按键确认。
基本设置菜单的内容到此结束。
2显示
此项功能用于显示方式编程。
当液晶显示主菜单时,按键,将箭头移至显示项,液晶显示
按键进入显示方式编程。
2.1显示内容
进入显示方式编程,液晶显示
表示当前显示的内容的参数是空高,即是仪表测量的空高值。
按键,进入
参数编辑状态,液晶显示
用键将箭头移动至所需参数项,按键进入参数编辑状态,编辑完成后,
2.2LCD对比度调节
按键退出,显示编程,返回上一级菜单。
当液晶显示菜单号为2.1,按键,进入LCD对比度调试菜单,显示
按键进入调节状态
用键设置数字,用键来增大或减小对比度,之后用键确认调节并保
存结果。
3诊断
诊断功能用于仪表及各部件工作状态的测试及系统调试。
3.1测量峰值
峰值显示的是测量过程中的空高峰值,此项参数可用服务菜单中的4.4复位项
清除。
当液晶显示主菜单时,按键,将箭头移至诊断项,液晶显示
按键进入诊断功能,液晶显示
3.2测量状态
当液晶显示菜单号为3.1时,按键,进入下一个诊断测量状态,显示传感
器工作状态
3.3选择曲线
当液晶显示菜单号为3.2时,按键就,进入波形曲线显示功能,液晶显示
若需选择其他曲线,按键,进入选择曲线菜单,液晶显示
按键将箭头移动至所要显示的曲线处,按键确认选择。
3.4回波曲线
当液晶显示菜单号为3.3时,按键,液晶显示所选择的曲线。
曲线缩放功能
曲线缩放用于在时间轴和幅度上放大曲线,便于更清楚观察。
在液晶显示曲线时,按键,进入曲线缩放菜单。
液晶显示
用键移动箭头,选择缩放方向或不缩放,按键确认。
液晶曲线显示
当选择X轴,缩放时,按键移动起始点至所需位置,按键确认,在按
键移动终止点至所需位置,按键确认,此时所选区域所选曲线被放大
至全屏,按键,退出曲线显示。
3.5仿真
仿真功能是4-20mA电流的仿真输出。
用于检验仪表电流输出功能是否正常,
同时,也可以用于系统调试。
当液晶显示菜单号为3.4时,按键进入仿
真状态,液晶显示
按键确认仿真功能,液晶显示
用键选择电流输出映射方式,按键确认,进入相应的设置菜单,完成
数值设置后,按键确认,此时,相应电流输出设置值所对应的电流值。
注:
三个备选菜单说明,百分比:
按给定的百分比值输出电流,电流:
按给定的
电流输出电流。
空高:
按给定的空高值输出电流。
(该值与电流对应的关系由低位调整、高位
调整及输出映射所决定。
)
4服务
服务菜单中包括更专业的功能,供经过培训的人员使用。
主要有虚假回波学习、
时变增益控制、复位及仪表参数保存等。
当液晶显示主菜单时,按键,将
箭头移至服务项,液晶显示
4.1虚假回波
当测量范围内有固体障碍干扰测量时,可用虚假回波学习的功能来克服其影响。
当液晶显示主菜单且菜单号为4时,按
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