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26G雷達物位計

1 、 產品概述 Z180X 系列傳感器是26G高頻雷達式物位測量儀表,測量最大距離可達80米。天線被進一步優化處理,新型快速的微處理器可以進行更高速率的信號分析處理,使得儀表可以用于

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產品簡介 / PRODUCT INTRODUCTION
1產品概述
 
 
Z180X 系列傳感器是26G高頻雷達式物位測量儀表,測量最大距離可達80米。天線被進一步優化處理,新型快速的微處理器可以進行更高速率的信號分析處理,使得儀表可以用于各種強腐蝕性液體的測量。

原理

  雷達物位天線發射較窄的微波脈沖,經天線向下傳輸。微波接觸到被測介質表面后被反射回來再次被天線系統接收,將信號傳輸給電子線路部分自動轉換成物位信號(因為微波傳播速度極快,電磁波到達目標并經反射返回接收器這一來回所用的時間幾乎是瞬間的)。

                 A 量程設定  B 低位調整 C 高位調整 D 盲區范圍
                                                                                                       
 
 
測量的基準面是:螺紋底面或法蘭的密封面。
注:使用雷達物位計時,務必保證最高料位不能進入測量盲區(圖中D所示區域)。
 
26G雷達物位計特點

天線尺寸小,便于安裝;非接觸雷達,無磨損,無污染。
幾乎不受腐蝕、泡沫影響;幾乎不受大氣中水蒸氣、溫度和壓力變化影響。
嚴重粉塵環境對高頻物位計工作影響不大。
波長更短,對在傾斜的固體表面有更好的反射。
波束角小,能量集中,增強了回波能力的同時又有利于避開干擾物。
測量盲區更小,對于小罐測量也會取得良好的效果。
高信噪比,即使在波動的情況下也能獲得更優的性能。
高頻率,是測量固體和低介電常數介質的最佳選擇。

2、儀表介紹


HYRD-Z180X1


應       用:  各種腐蝕的液體
測量范圍: 10米  
過程連接: 螺紋、法蘭
過程溫度: -40~130℃
過程壓力: -0.1~0.3 MPa
精        度: ±5mm    
防護等級: IP67
頻率范圍: 26GHz 
電        源:兩線制(DC24V)/四線制(DC24V/AC220V )
防爆等級:Exia ⅡC T6 Ga / Exd  IIC T6 Gb
外        殼:鋁 單腔 /鋁 雙腔 / 塑料/ 不銹鋼 單腔
信號輸出:4...20mA/HART(兩線/四線)/ RS485 Mod bus
 

HYRD-Z180X2                                     


應         用:  耐溫、耐壓、輕微腐蝕的液體
測量范圍: 30米
過程連接: 螺紋、法蘭
過程溫度: -40~130℃( 標準型 ) /  -40~230℃( 高溫型 )
過程壓力: -0.1~4.0MPa
精        度:  ±3mm    
防護等級: IP67
頻率范圍: 26GHz  
電        源:兩線制(DC24V)/四線制(DC24V/AC220V )   
防爆等級:Exia ⅡC T6 Ga / Exd  IIC T6 Gb  
外        殼:鋁 單腔 / 鋁 雙腔 / 塑料/ 不銹鋼 單腔       
信號輸出:4...20mA/HART( 兩線/四線 )  / RS485  Mod bus
 

HYRD-Z180X2T     

                               
應         用:  腐蝕性液體、蒸汽、揮發性液體
測量范圍: 20米
過程連接: 法蘭
過程溫度: -40~130℃( 標準型 ) /  -40~230℃( 高溫型 )
過程壓力: -0.1~2.0MPa
精        度:  ±3mm    
防護等級: IP67
頻率范圍: 26GHz  
電        源:兩線制(DC24V)/四線制(DC24V/AC220V )   
防爆等級:Exia ⅡC T6 Ga / Exd  IIC T6 Gb  
外        殼:鋁 單腔 / 鋁 雙腔 / 塑料/ 不銹鋼 單腔       
信號輸出:4...20mA HART( 兩線/四線 )  
RS485  Mod bus


HYRD-Z180X3                                 


應        用:固體料、強粉塵、易結晶、 結露場合
測量范圍: 70米
過程連接: 萬向法蘭
過程溫度:  -40~130℃( 標準型 ) /  -40~230℃( 高溫型 )
過程壓力:  -0.1~4.0 MPa( 平板法蘭 )
                      -0.1~0.3 MPa ( 萬向法蘭 )
精        度: ±15mm     
防護等級: IP67
頻率范圍: 26GHz 
電        源:兩線制(DC24V)/ 四線制(DC24V/AC220V)
防爆等級:Exia ⅡC T6 Ga / Exd  IIC T6 Gb  
外        殼:鋁 單腔 / 鋁 雙腔 / 塑料/ 不銹鋼 單腔     
信號輸出:4...20mA/HART( 兩線/四線 )  / RS485  Mod bus
 

HYRD-Z180X4     


應        用:  固體料、強粉塵、易結晶、 結露場合
測量范圍: 80米
過程連接:  螺紋、萬向法蘭
過程溫度: -40~130℃( 標準型 ) /  -40~230℃( 高溫型 )
過程壓力: -0.1~0.3MPa
精        度: ±15mm  
防護等級: IP67
頻率范圍: 26GHz 
電        源:兩線制(DC24V)/四線制(DC24V/AC220V )  
防爆等級: Exia ⅡC T6 Ga / Exd  IIC T6 Gb
外        殼:鋁 單腔 / 鋁 雙腔 / 塑料/ 不銹鋼 單腔   
信號輸出:4...20mA/HART( 兩線/四線 ) / RS485  Mod bus
        

HYRD-Z180X5                


應    用:  固體顆粒、粉料
測量范圍: 液體  30米/  固塊  20米/  固粉  15米
過程連接: 螺紋、法蘭
過程溫度: -40~130℃( 標準型 ) /  -40~230℃( 高溫型 )
過程壓力:  -0.1~4.0 MPa  (平板法蘭 )
                      -0.1~0.3 MPa(萬向法蘭)
精        度:  ±15mm                               
防護等級: IP67
頻率范圍: 26GHz 
電        源:兩線制(DC24V)/四線制(DC24V/AC220V )     
防爆等級: Exia ⅡC T6 Ga / Exd  IIC T6 Gb   
外        殼:鋁 單腔 / 鋁 雙腔 / 塑料/ 不銹鋼 單腔   
信號輸出:4...20mA/HART( 兩線/四線 ) / RS485  Mod bus


HYRD-Z180X6        


應        用:  衛生型液體存儲容器、強腐蝕性容器
測量范圍: 20米
過程連接: 法蘭
過程溫度: -40~130℃( 標準型 ) /  -40~200℃( 高溫型 )
過程壓力: -0.1~1.60MPa
精        度:  ±3mm  
 防護等級: IP67
頻率范圍: 26GHz  
電        源:兩線制(DC24V)/四線制(DC24V/AC220V )
防爆等級: Exia ⅡC T6 Ga / Exd  IIC T6 Gb
外        殼:鋁 單腔 / 鋁 雙腔 / 塑料/ 不銹鋼 單腔  
信號輸出:4...20mA/HART( 兩線/四線 ) /  RS485  Mod bus
 
3、安 裝要求
     
安裝指導                                                                                           
安裝在直徑的1/4處或1/6處。
 
注:距離罐壁最小距離應為200mm。   
 
注:①基準面     ②容器中央或對稱軸
 
                     
    
錐形罐頂部平面,可裝在罐頂正中間,可保證測量到錐形底部。
           
 
 
有料堆時天線要垂直對準料面。若料面不平,堆角大必須使用萬向法蘭來調整喇叭角度使喇叭盡量對準料面 。 (由于傾斜的固體表面會造成回波衰減,甚至丟失信號的問題)
 
                    
 
典型的錯誤安裝:
 
Ø 錐形罐不能安裝在入料口的上方。                                    
同時注意:室外安裝時應采取遮陽、防雨措施。                     
①正確         ②錯誤
 
                         

儀表不能安裝在拱形或圓形罐頂中間。除了會產生間接回波還會受到多次回波的影響。多次回波可能比真正回波的信號閾值還大,因為通過頂部可集中多個回波。所以不能安裝在中心位置。            
 ①正確              ②錯誤
當罐中有障礙物影響測量時,要加裝反射板才能正常測量。
 
               
 
①正確             ②錯誤
接管高度要求: 必須保證天線伸入到罐里至少10mm的距離。
 
                                                          


4、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共用一根兩芯屏蔽電纜線。具體供電電壓范圍參見技術數據。對于本安型須在供電電源與儀表之間加一個安全柵。
 
 (4~20) mA/HART(四線制)     供電電源和電流信號分開,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數據。
 
RS485/Modbus 供電電源和Modbus信號線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數據。
 
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接地。在傳感器內部,屏蔽必須連接內部接地端子。外殼上的外部接地端子必須連接大地。
如果有接地電流,屏蔽電纜遠離儀表一側的屏蔽端必須通過一個陶瓷電容(比如:1nF/1500V)接地,以起到隔直和旁路高頻干擾信號的作用。
 
連接方式
單腔腔體儀表的連接方式




1)24V  兩線制接線圖如下:
2)6~24V  RS485/Modbus接線圖如下:




Ø 雙腔腔體儀表的連接方式
 
1)四線制、兩室接線圖如下:

 
2)兩線制、兩室接線圖如下:
 
3)RS485/Modbus接線圖如下:
 

單腔腔體儀表的防爆連接

本產品的單腔腔體儀表防爆形式為本質安全型。防爆標志:Exia IIC T6。脈沖型雷達物位計采用壓鑄鋁、不銹鋼外殼材料,電子部件采用膠封結構,從而確保電路部分故障時產生的火花不會泄放出來。本產品適用于Exia IIC T6 防爆等級以下可燃性介質的物位連續測量。
 
本產品使用時須用安全柵供電。FBS-2安全柵系本產品的關聯設備,防爆形式為本質安全型。防爆標志:[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度500m。分布電容≤0.1μF/km、分布電感≤1mH/km。儀表安裝時必須接大地。不得使用其它未經防爆檢驗的關聯設備。
 



雙腔腔體儀表的防爆連接
 
本產品采用隔爆型防爆型式,隔爆標志Exd IIC T6 Gb。該型式是把設備可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內,使電路在正常工作時所產生的熱量及在故障態時形成的電火花及高溫可燃性混合物在內部爆炸而不損壞到外殼,以防止周圍的易燃易爆氣體引燃。本產品適用于Exd IIC T6 Gb防爆等級以下可燃性介質的物位連續測量。
 

安全指導
請遵守當地電氣安裝規程的要求!
請遵守當地對人員健康和安全的規程要求。所有對儀表電氣部件的操作必須由經過正規培訓的專業人員完成。
請檢查儀表的銘牌確保產品規格符合您的要求。請確保供電電壓與儀表銘牌上的要求一致。
 
 防護等級
本儀表完全滿足防護等級IP66/67的要求,請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:
請確保密封頭未受損。
請確保電纜未受損。
請確保所使用的電纜符合電氣連接規范的要求。
在進入電氣接口前,將電纜向下彎曲,以確保水不會流入殼體,見①
請擰緊電纜密封頭,見②
請將未使用的電氣接口用盲堵堵緊,見③
 
 
5、儀表調試
 
三種調試方法:
① 顯示/按鍵
② 上位機調試
③ HART手持編程器
顯示/按鍵
 
通過顯示屏幕上的4個按鍵對儀表進行調試。調試菜單的語言可選。調試后,一般就只用于顯示,透過玻璃視窗可以非常清楚地讀出測量值。
顯示/按鍵

                


① 液晶顯示
② 按鍵

上位機調試
通過HART與上位機相連                  
①  RS232接口/或USB接口
②  雷達物位計
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 雷達物位計
③ 250Ω電阻

6、結構尺寸       (單位: mm)
 
單腔表殼

                           
 
雙腔表殼

              



產品尺寸

901  
             
 
 
902
  

                  
 
 
902T

                   
 
 
903  
                

 
904  
                 
 
 
905  
                  

 
 
 
906  

                  
 
 法蘭選型

                 
 
7、技術參數
 
過程連接            螺紋 G1½ ”A /    螺紋 1½ ”NPT /   法蘭
天線型材            不銹鋼 / PTFE
外 殼                                                                                                                
外殼和外殼蓋之間的密封                                       硅橡膠
                            外殼視窗                                                                   聚碳酸酯
                            接地端子                                                                   不銹鋼
供電電壓
兩線制                                                 標準型                                (16~26) V DC
                                                                        本安型                                (21. 6~26. 4) V DC
                                                                        功耗                                    max 22. 5mA / 1W
                                                                        允許紋波
- <100Hz                            Uss < lV
                                                                      - (100~100K) Hz              Uss < l0mV 
   隔爆型                                                 (22. 8~26. 4) V DC     兩線制
                                                                        (198~242) V AC    四線制  /  110V AC   四線制
電纜參數                           
電纜入口/插頭                1個M20xl.5電纜入口
                                            1個盲堵M20xl.5
                                                                      接線端子                            導線橫截面2.5mm²
輸出參數                           
輸出信號                             (4~2 0) mA
                                                                      通訊協議                              HART
                                                                      分辨率                                  1. 6μA
                                                                      故障信號                             電流輸出不變;
20. 5mA
22mA;
3.9mA
                                                                       積分時間                            (0~36)s,可調
盲區                                                           天線末端
最大測量距離                                           901                                   10米   (液體型) 
                                                                       902                                   30米   (液體型)
                                                                       902T                                 20米   (液體型)
                                                                       903                                    70米  (固體型)
                                                                       904                                    80米  (固體型)
                                                                       905                                    30米  (固體型)
                                                                       906                                    20米  (液體型)
微波頻率                                                  26GHz
通訊接口                                                   HART通訊協議
測量間隔                                                  大約1秒(取決于參數設置)
調整時間                                                  大約1秒(取決于參數設置)
顯示分辨率                                              1mm
工作存儲及運輸溫度                               (-40~80) ℃
過程溫度(天線部分的溫度)               901           -40~130℃
                                                                       902           -40~130℃ (標準型) /-40~230℃ (高溫型)
                                                                       902T         -40~130℃ (標準型) /-40~230℃ (高溫型)
                                                                       903           -40~130℃ (標準型) /-40~230℃ (高溫型)
                                                                       904           -40~130℃ (標準型) /-40~230℃ (高溫型)
                                                                       905           -40~130℃ (標準型) /-40~230℃ (高溫型)
                                                                       906           -40~130℃ (標準型) /-40~200℃ (高溫型) 
相對濕度                                                   ˂ 95%
壓力                                                      Max. 4MPa
耐震                                                      機械震動l0m/s² , (10~150)Hz
 
 
 
8、儀表線性

波束角
              



 
波束角定義為無線電波的能量密度一半(3dB寬度)處的角度。微波會發射到信號波束外面,并可能被干擾裝置反射。波束直徑W是天線型號(波束角α)和測量距離D的函數:
 
 

喇叭直徑 Φ46mm Φ76mm Φ96mm Φ121mm Φ246mm
波束角α 18° 10°
 
測量距離D 波束角寬度直徑(W)
Φ46mm Φ76mm Φ96mm Φ121mm Φ242mm
3m 0.948m 0.522m 0.42m 0.312m 0.21m
6m 1.896m 1.044m 0.7m 0.52m 0.35m
9m 2.844m 1.566m 1.12m 0.832m 0.56m
12m 3.792m 2.088m 1.4m 1.04m 0.7m
15m 4.74m 2.61m 2.1m 1.56m 1.05m
20m 6.32m 3.48m 2.8m 2.08m 1.4m
25m / 4.35m 3.5m 2.6m 1.75m
30m / 5.22m 4.2m 3.12m 2.1m
35m / / 4.9m 3.64m 2.45m
40m / / 5.6m 4.16m 2.8m
45m / / 6.3m 4.68m 3.15m
50m / / 7m 5.2m 3.5m
55m / / 7.7m 5.72m 3.85m
60m / / 8.4m 6.24m 4.2m
65m / / 9.1m 6.76m 4.55m
70m / / 9.8m 7.28m 4.9m
 
901                                        
發射角        20°
精度           見下圖

            
 

902                                        
發射角取決于天線尺寸
-¢46mm          18°
-¢76mm          12°
-¢96mm           8°
-¢121mm         6°
精度              見下圖

             


 
902T
發射角取決于天線尺寸
-¢76mm            14°
精 度                  見下圖

             

 
 903                                  
 發射角取決于天線尺寸
-¢76mm              12°
-¢96mm               8°
-¢121mm             6°
精度                      見右圖

               

 
904                                       
 發射角取決于天線尺寸
-¢196mm            4°
-¢242mm            4°
精度                 見右圖
                     
                
 
 
905                                     
發射角取決于天線尺寸
-¢76mm              12°
-¢96mm              8°
-¢121mm            6°
精度                     見右圖

                 


906                                      
發射角取決于天線尺寸
-¢76mm          12°
精度                  見右圖

                 
 
 
9、儀表選型表
 
 901  

 
許可證
P    標準型(非防爆)
I     本安型 (Exia IIC T6 Ga)
D    隔爆型 (Exd  IIC T6 Gb)
天線型式/材料/過程溫度
F   密封喇叭/ PTFE (-40~130℃)
過程連接/材料
G   螺紋 G1½″ A  / PP
N   螺紋 1½″ NPT  / PP  
A    法蘭 DN50 / PP、PTFE、不銹鋼304、不銹鋼316L 
B    法蘭 DN80  / PP、PTFE、不銹鋼304、不銹鋼316L
C    法蘭 DN100  / PP、PTFE、不銹鋼304、不銹鋼316L&

 


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