导波雷达物位计
测量原理
导波雷达是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
输入
反射的脉冲信号沿缆绳传导至仪表电子线路部分，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波。正确的回波信号识别由智能软件完成，距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：
D=C×T/2
其中C为光速
因空罐的距离E已知，则物位L为：
L=E-D
输出
通过输入空罐高度E（=零点），满罐高度F（=满量程）及一些应用参数来设定，应用参数将自动使仪表适应测量环境。对应于4－20mA输出。
产品简介：
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ZYHS700系列导波雷达物位仪表 |
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类 别 |
ZYHS701 |
ZYHS702 |
ZYHS703 |
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应 用 |
液体、固体颗粒 |
液体、固体颗粒 |
液体 |
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测 量 范 围 |
30米 |
6米 |
6米 |
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过 程 连 接 |
螺纹、法兰 |
螺纹、法兰 |
螺纹、法兰 |
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过 程 温 度 |
-40-250℃ |
-40-250℃ |
-40-250℃ |
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过 程 压 力 |
-1.0-40bar |
-1.0-40bar |
-1.0-40bar |
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精 度 |
±1mm |
±1mm |
±1mm |
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频 率 范 围 |
100MHZ-1.8GHZ |
100MHZ-1.8GHZ |
100MHZ-1.8GHZ |
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防爆/防护等级 |
EXiaIICT6/IP68 |
EXiaIICT6/IP68 |
EXiaIICT6/IP68 |
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信 号 输 出 |
4…20mA/HART(两线) |
4…20mA/HART(两线) |
4…20mA/HART(两线) |
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测量范围
说明：
H----测量范围
L----空罐距离
B----顶部盲区
E----探头到罐壁的最小距离
顶部盲区是指物料料面与测量参考点之间的最小距离。
底部盲区是指缆绳部附近无法测量的一段距离。
顶部盲区和底部盲区之间是有效测量距离。
注意：
只有物料处于顶部盲区和底部盲区之间时，才能保证罐内物位的可靠测量。 |
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安装方法
合理安装能确保仪表长期可靠而的测量
仪表可采用螺纹连接，螺纹的长度不要超过150mm，还可以采用在短管上安装。理想的短管直径小于150mm，高度小于150mm，若安装于较长的短管上，应底部固定缆绳或选用对中支架以避免缆绳与短管末端接触。
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DN200或DN250的安装于短管内安装
当仪表需要安装于直径大于200mm短管时，短管内壁产生回波，在介质介电常数低的情况下会引起测量误差。因此，对于一个直径为200mm或250mm的短管，需要选一个带“喇叭接口”的特殊法兰。尽量避免安装在直径大于250mm的短管上。
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在塑料罐上安装
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注意！
无论是缆式或杆式若想仪表工作正常，过程连接表面应为金属。当仪表装在塑料罐上时，若罐顶也是塑料或其它非导电材质时，仪表需要配金属法兰，若采用螺纹连接，需配一块金属板。 |
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缆绳所受下拉力
当加料和出料时，介质对缆绳将产生下拉力，下拉力的大小取决于下列因素：
l 缆绳长度
l 物料的密度
l 储仓的直径
l 缆绳的直径
测量液体时的安装指导
下述安装指导适用于杆式和缆式探头，管式探头测量与安装方式无关。
安装位置
l 距离罐壁的距离建议为罐直径的1/6－1/4(至少300mm，混凝土罐至少400mm)
l 不要安装在金属罐中间
l 不要装在下料口处
l 选择探头长度时，注意探头底部距罐底约大于30mm
l 注意介质温度
罐内障碍物
l 安装时注意探头距离障碍至少200mm
干扰的祛除
l 干扰回波抑制：软件可实现对干扰回波的抑制，从而达到理想测量效果
l 旁通管及导波管（仅适用于液体）对于粘度不打于500cst，可采用旁通管，导波管或管式来避免干扰。
液体标准安装
对于粘度≤500cst且不易产生粘附的介质，管式探头是方案，其特点如下：
l 卓越的可靠性
l 可用于介电常数大于等于1.4的任何介质，测量与介质的导电性无关
l 罐内障碍物及短管尺寸不影响测量
l 比杆式探头能承受的横向压力高
l 对于高粘度的介质，建议使用杆式探头
仪表在卧罐及立罐上的安装
l 管式探头及杆式探头最长可到6米对于测量距离超过6米的罐，可选用8mm缆式探头
l 安装及固定方式同固体粉仓测量
l 对距罐壁的距离无限制，只要避免探头接触罐壁即可
l 如果罐内障碍物比较多或过于靠近探棒时，请选用管式探头
腐蚀性介质测量
l 如果测量腐蚀性介质，可选用杆式探头套一个塑料套管进行测量
调试
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ZYHS700可以通过三种方式调试：
l 通过显示调整模块JEPM
l 通过调试软件JESOFT
l 通过HART手持编程器
现场编程模块（JEPM）
JEPM编程器由6个按键和一个液晶显示屏，可以显示调整菜单和参数设置。其功能相当于一个分析处理仪表。 |
JEPM |
通过JESOFT软件调试
雷达传感器都可以通过软件进行调试。采用JESOFT软件进行调试，需要一个仪表CONNECTCAT驱动器。
使用软件调试的时候，给雷达仪表加电24VDC，同时在连接HART适配器前端加一个250欧姆的电阻。如果一体式HART电阻（内部电阻250欧姆）的供电仪表，就不需要附加外部电阻，这时候HART适配器可以和4…20mA线并联。
接线方式
仪表尺寸
技术参数
参数： 工作频率:100MHZ-1.8GHZ
测量范围：缆式：0-30m；杆式、双杆式：0-6m
重复性：±3mm
分辨率：1mm
采样：回波采样55 次/s
响应速度：>0.2S（根据具体使用情况而定）
输出电流信号：4-20mA
精度：<0.1%
通讯接口： HART 通讯协议
过程连接: G1-1/2
法兰DN50，DN80，DN100，DN150
过程压力: -1-40bar
电源： 电源：24VDC(±10%),纹波电压：1Vpp
耗电量：max 22.5mA
环境条件： 温度-40℃～+80℃
外壳防护等级： IP68
防爆等级： EXiaIICT6
两线制接线： 仪表供电和信号输出共用一根两芯屏蔽电缆线
电缆入口：2个M20×1.5(电缆直径5--9mm)
测量距离
下表列出不同类别被测介质与测量距离的关系
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介质分组 |
DK(ε) |
固体颗粒 |
液体 |
测量范围 |
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1 |
1.4…1.6 |
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－冷凝气，如N2CO2 |
3m（仅指同轴杆式探头） |
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2 |
1.6…1.9 |
－塑料带粒子
－白灰石，特种水泥
－糖 |
－液化气，如丙烷
－溶剂
－氟利昂12/氟利昂
－棕榈油 |
25m |
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3 |
1.9…2.5 |
－普通水泥，石膏 |
－矿物油，燃料 |
30m |
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4 |
2.5…4 |
－谷物，种子
－石头
－砂粒 |
－苯，苯乙烯，甲苯
－呋喃
－萘 |
30m |
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5 |
4…7 |
－潮湿的石头，矿石
－盐 |
－氯苯，氯仿
－纤维素喷雾
－异氰盐酸，本胺 |
30m |
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6 |
>7 |
－金属粉末
－碳黑
－煤炭 |
－含水液体
－酒精
－液氨 |
30m |