威格VEGA導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)VEGAFLEX81, 83, 86系列參數(shù)
應(yīng)用范圍
VEGAFLEX 系列的 TDR 傳感器適用于在液體和固料中測量物位。 它還可以在 液體中額外測量兩種介質(zhì)的界面,。 即便是在高壓或溫度下,,它們也能可靠 地測量液體。 雷達(dá)式傳感器既可用于簡單測量,也可以用于測量腐蝕性介質(zhì),, 對于衛(wèi)生要求很高的場合同樣適用,。 這些傳感器能可靠地測量輕型和重型 固料,即使粉塵和噪音強(qiáng)烈,,它們不受粘附物或產(chǎn)生的冷凝物的影響,。
測量原理
高頻雷達(dá)脈沖被耦合到一根纜 (固料) 或一根棒 (液體) 上并沿著該探頭運(yùn)行。 脈 沖被介質(zhì)表面反射,。 測量儀表利用雷達(dá)脈沖所需的運(yùn)行時(shí)間和輸入的容器高度 可以計(jì)算出物位,。 優(yōu)點(diǎn) TDR 傳感器工作時(shí)與噪音、壓力或溫度波動無關(guān),,而且也不受密度變化,、起 泡、蒸汽或灰塵的影響,。 探頭或容器壁上的附著物也不影響測量,。 這使得設(shè)備 的設(shè)計(jì)和規(guī)劃簡單易行。 向?qū)降牟僮髡f明使調(diào)試工作不僅簡單,、省時(shí)而且可 靠,。
優(yōu)點(diǎn)
TDR 傳感器工作時(shí)與噪音、壓力或溫度波動無關(guān),,而且也不受密度變化,、起 泡、蒸汽或灰塵的影響,。 探頭或容器壁上的附著物也不影響測量。 這使得設(shè)備 的設(shè)計(jì)和規(guī)劃簡單易行,。 向?qū)降牟僮髡f明使調(diào)試工作不僅簡單,、省時(shí)而且可 靠。
1 測量原理
測量原理
高頻微波脈沖被耦合到一根繩或一根棒上,,并沿著探針走,。脈沖被介質(zhì)表面反射。從信號的發(fā)射到接收的時(shí)間與物位的距離成正比,。儀表在供貨時(shí)已經(jīng)被調(diào)整到探針的長度 (0 % 和 100 %),。在許多情況下,這佯做可以省去現(xiàn)場的調(diào)試工作,。無論如何,,您可以在沒有介質(zhì)的情況下將 VEGAFLEX 投入使用。需要時(shí),,可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r來調(diào)整可以剪短的裸露的繩和棒的長度,。
在液體中測量液位
密度波動、蒸汽的行程或壓力和溫度的極大波動對測量結(jié)果沒有影響。即便是在探針上的或在容器壁上的粘附物也不會影響測量,。這使得VEGAFLEX 在項(xiàng)目的規(guī)劃中變得十分簡單,。
理想的應(yīng)用是在一個(gè)旁路管或立管中測量物位。它的優(yōu)點(diǎn)是,,即便產(chǎn)品的介電常數(shù)低于 1.6,,也能夠得到可靠測量。在此,,焊縫,、管內(nèi)壁的粘附物或腐蝕對物位測量的精度沒有影響。即便是在溢流至過程接頭處時(shí)也能進(jìn)行可靠的測量,。此外,,VEGAFLEX 81 還為在氨中的應(yīng)用提供專門的解決方案。
有不同的測量探針供使用
•繩型測量探針 用于在高至 75 m (246 ft) 的容器中
•棒形測量探針,,用于高至 6 m (20 ft) 的容器中
•同軸測量探針用于在粘度較低的液體中,,容器內(nèi)有內(nèi)裝件,容器高度可至 6 m(20 ft)
測量值是指在傳感器的過程接口和介質(zhì)表面之間的距離,。根據(jù)傳感器的型式,,參考面是六邊形上的密封面或法蘭的底邊。
液體中的分離層測量
不導(dǎo)電的介質(zhì)只能部分反射微波能量,。不被反射的能量穿越介質(zhì),,在與第二種液體的相位邊界得到反射。此效應(yīng)被用于分離層測量,。您可以很方便地在 VEGAFLEX 上通過操作工具來選擇此項(xiàng)功能,。
由此您可以可靠地獲得在您的容器內(nèi)的整個(gè)物位以及下部介質(zhì)的物位。
典型的應(yīng)用是在儲罐,、分離器和泵坑中測量分離層,。在此,VEGAFLEX 通常測定在不導(dǎo)電介質(zhì)下的水層的物位,。其相對于介質(zhì)密度的獨(dú)立性對您意味著測量的安全性和性以及測量儀表的免維護(hù)性能,。
可以通過簡單的轉(zhuǎn)換功能將儀表用于液體的分離層測量。
同軸型多虧其導(dǎo)管而可以不受容器內(nèi)裝件的影響,,并能可靠地測量介電常數(shù)較小的產(chǎn)品,。因此,應(yīng)優(yōu)選此儀表型式,。
分離層測量的前提條件
上部介質(zhì) (L2)
•上部介質(zhì)不得具有傳導(dǎo)性
•上部介質(zhì)的介電常數(shù)必須是已知的
•上部介質(zhì)的合成必須穩(wěn)定,,沒有交替的介質(zhì)或混合比例
•上部介質(zhì)必須均勻,在介質(zhì)之下沒有分層
•層厚從 100 mm (4 in) 起才能測量
•與下部介質(zhì)的分離清晰,,無乳化相,,無腐殖層
•表面應(yīng)盡量沒有泡沫
下部介質(zhì) (L1)
•介電常數(shù)至少要比上部介質(zhì)的介電常數(shù)大 10 ,且首導(dǎo)電的,舉例:上部介質(zhì)的介電常數(shù)為 2,,下部介質(zhì)的介電常數(shù)則至少為 12
3 選擇儀表
應(yīng)用范圍
VEGAFLEX 81
VEGAFLEX 81 適合在簡單的過程條件下在較小型的容器里測量液體,,它幾乎可用于所有工業(yè)領(lǐng)域。因重錘有多種選擇,,故 VEGAFLEX 81 也可用于立管或旁路管中,。
VEGAFLEX 83
經(jīng) PFA 涂層的 VEGAFLEX 83 適用于對侵蝕性液體的測量或?qū)πl(wèi)生有*要求的場合,它可以在化工,、食品和醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域里得到應(yīng)用,。拋光型 VEGAFLEX 83 特別適用于在衛(wèi)生條件下,如在食品容器中測量物位,。
VEGAFLEX 86
VEGAPULS 86 適用于在高溫液體中的應(yīng)用,,如在儲罐和過程容器中。應(yīng)用領(lǐng)域包括化工,、環(huán)境和回收技術(shù)以及石化領(lǐng)域,。
應(yīng)用
在錐形容器中測量物位
在儀表工作期間,測量電極不可以接觸容器內(nèi)裝置或容器壁,。如果需要,,可以對電極末端進(jìn)行固定。
對于帶有錐形底部的容器,,是將傳感器安裝在容器中央,,因?yàn)檫@樣可以測到容器底部。
在立管或旁路管中進(jìn)行測量
用于容器內(nèi)的立管或旁路管中時(shí)可以排除容器內(nèi)裝部件和湍流的影響,。在滿足此前提的情況下便可以測量介電常數(shù)較低 (ε r -Wert ≥ 1.6) 的介質(zhì),。對于黏附性強(qiáng)的介質(zhì),在立管或旁路管中測量則毫無意義,。
如果將 VEGAFLEX 安裝到立管或旁路管中,,必須防止它與管壁接觸。因此,,我們作為附件提供對中墊片,以將測量探針固定在管件的中央,。
如果從耐性角度而言沒有異議的話,,我們建議為改善測量可靠性使用一根金屬管。
分離層測量
因切換簡便,,故 VEGAFLEX 80 系列的所有儀表也能用于測量分離層,。典型應(yīng)用是測量水上的油或溶劑。該測量方法免維護(hù),,因?yàn)闆]有使用運(yùn)動部件,。VEGAFLEX 的工作與介質(zhì)的密度無關(guān)。這意味著測量值可靠,無需進(jìn)行額外的修正,。
分離層測量的前提條件
•上部介質(zhì)不得具有傳導(dǎo)性
•上部介質(zhì)的介電常數(shù)必須是已知的 (需要輸入),。小介電常數(shù):棒型 1.7。
•上部介質(zhì)的合成必須穩(wěn)定,,沒有交替的介質(zhì)或混合比例
•上部介質(zhì)必須均勻,,在介質(zhì)之下沒有分層
•上部介質(zhì)的低厚度 100 mm
•與下部介質(zhì)的分離清晰,無乳化相,,無腐殖層
•表面應(yīng)盡量沒有泡沫
下部介質(zhì) (L1)
•介電常數(shù)至少要比上部介質(zhì)的介電常數(shù)大 10 ,,且首導(dǎo)電的,舉例:上部介質(zhì)的介電常數(shù)為 2,,下部介質(zhì)的介電常數(shù)則至少為 12
接管
可能的話,,請避免使用容器管接頭。請將傳感器盡量與容器蓋齊平地安裝,。如果沒有這一可能的話,,請使用直徑較小的短管接頭。
那些更高或直徑更大的接管一般可以使用,。但它們可能會擴(kuò)大上部塊距離,,請檢查這樣做對您的測量是否有意義。
在此類情形下,,請?jiān)诎惭b后始終進(jìn)行干擾信號的抑制,。其他信息參見 "調(diào)試步驟"一章。
塑料容器 / 玻璃容器
制導(dǎo)微波的測量原理在過程接頭處需要一個(gè)金屬面,。因此請?jiān)谒芰先萜鞯戎惺褂脦в蟹ㄌm(從 DN 50 起) 的儀表類型或在擰入時(shí)將一塊金屬板 (ø > 200 mm/8 in) 置于過程接頭之下,。
注意,板應(yīng)與過程接頭發(fā)生直接接觸,。
在沒有金屬容器壁,,而只有塑料容器等的情況下安裝棒型或繩型測量探頭時(shí),測量值會受到強(qiáng)烈的電磁場的影響 (干擾發(fā)射根據(jù) EN 61326:A 級),。此情形下請使用同軸型測量探頭,。
用于氨中
用于氨中時(shí),有一種氣密型 VEGAFLEX 81 作為同軸測量探針供使用,。
用于此特殊場合時(shí),,儀表上配備了用不含彈性體的材料制成的穩(wěn)定性*的密封件。儀表密封件和 "第二道防線" 是用硼硅玻璃 GPC 540 制成的,。
用于蒸汽鍋爐
蒸汽,、疊加在一起氣體、很高的壓力和溫度差異會改變雷達(dá)脈沖的傳播速度,。為能自動糾正此偏差,,可以給 VEGAFLEX 選配參考段的長期修正器,。由此,測量探針可以自動進(jìn)行運(yùn)行時(shí)間的修正,。
因此,,參考點(diǎn)不得溢流。上部死區(qū)長度因此為 450 mm (17.7 in),。
自密封式
用于高壓滅菌器中,,如進(jìn)行消毒時(shí),有一種拋光型 VEGAFLEX 也可用作為高壓滅菌的型式,。
在此,,您可以將外殼與過程接頭分離。過程接頭側(cè)在取下殼體后用一個(gè)蓋板蓋住,。高壓滅菌完成后,,可以重新裝上殼體,這時(shí),,儀表即刻重新進(jìn)入待運(yùn)行狀態(tài),。
7 電子部件 - 4 … 20 mA/HART - 兩線制
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中,可以在維修時(shí)由用戶加以更換,,它經(jīng)過全面澆鑄,,具有防振和防潮的功效。
在電子部件的表面有用于供電裝置的接線端子以及用于參數(shù)化的帶 I²C 接口的觸銷,。對于兩腔式外殼,,接線端子被安裝在分開的接線腔中。
供電
通過同一根兩芯線的連接電纜來供電和發(fā)送電流信號,。視采用的儀表的型式,,工作電壓有所不同。
有關(guān)供電裝置的數(shù)據(jù)參見各儀表使用說明書的 "技術(shù)參數(shù)" 一章,。
請依照 DIN EN 61140 VDE 0140-1 的規(guī)定,,確保供電回路與電網(wǎng)回路的安全分離。
供電裝置的數(shù)據(jù):
•工作電壓
–9.6 … 35 V DC
–12 … 35 V DC
•可靠的剩余波紋度 - 非防爆型設(shè)備,,防爆 (ia) 型設(shè)備
–用于 9.6 V< U N < 14 V: ≤ 0.7 V 有效 (16 … 400 Hz)
–用于 18 V< U N < 35 V: ≤ 1.0 V eff (16 … 400 Hz)
請兼顧到對工作電壓的以下附加影響:
•在額定載荷下 (如當(dāng)出現(xiàn)故障信息時(shí)傳感器電流為 20.5 mA 或 22 mA 時(shí)) 供電裝置的輸出口電壓更低
•在電流回路中其它儀表的影響 (參見各儀表使用說明書中 "技術(shù)參數(shù)" 一章中的負(fù)載值)
連接電纜
本儀表與市場上常見的不帶屏蔽的兩芯線式電纜相連,。如果預(yù)計(jì)會出現(xiàn)電磁雜散,其值超過適用于工業(yè)領(lǐng)域的 EN 61326-1 標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)值,,則應(yīng)使用經(jīng)屏蔽的電纜,。采用 HART 多支路工況時(shí),我們建議您使用經(jīng)一般屏蔽的電纜,。
電纜屏蔽和接地
如果需要經(jīng)屏蔽的電纜,我們建議您將電纜屏蔽設(shè)在對地電位的兩側(cè),。在傳感器中,,屏蔽必須直接與內(nèi)部接地端子相連,。外殼上的外部接地端子必須與接地電位低阻抗相連。
連接
單腔式殼體
8 電子部件 - 4 … 20 mA/HART - 四線制
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中,,可以在維修時(shí)由用戶加以更換,,它經(jīng)過全面澆鑄,具有防振和防潮的功效,。
在電子部件的上部有用于參數(shù)化的接觸銷連同 I²C 接口,。用于供電的連接端子被安裝在另一個(gè)單獨(dú)的接線腔內(nèi)。
供電
要求可靠地?cái)嚅_時(shí),,通過分開的兩芯線式連接電纜來供電和輸出電流,。
•小電壓型的運(yùn)行電壓
–9.6 … 48 V DC, 20 … 42 V AC, 50/60 Hz
•電網(wǎng)電壓型的運(yùn)行電壓
–90 … 253 V AC, 50/60 Hz
連接電纜
將 4 … 20 mA 電流輸出口與市場上常見的不帶屏蔽 的兩芯線式電纜相連。如果預(yù)
計(jì)會出現(xiàn)電磁雜散,,其值超過適用于工業(yè)領(lǐng)域的 EN 61326 標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)值,,則應(yīng)使用經(jīng)屏蔽的電纜。
供電時(shí)需要使用許可的帶有 PE 導(dǎo)線的安裝電纜,。
電纜屏蔽和接地
如果需要經(jīng)屏蔽的電纜,,我們建議您將電纜屏蔽設(shè)在對地電位的兩側(cè)。在傳感器中,,屏蔽必須直接與內(nèi)部接地端子相連,。外殼上的外部接地端子必須與接地電位低阻抗相連。
9 電子部件 - Profibus PA
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中,,可以在維修時(shí)由用戶加以更換,,它經(jīng)過全面澆鑄,具有防振和防潮的功效,。
在電子部件的表面有用于供電裝置的接線端子以及用于參數(shù)化的帶 I²C 接口的插頭,。對于兩腔式外殼,這些連接元件被安裝在分開的接線腔中,。
供電
通過一個(gè) Profibus-DP-/PA 區(qū)段耦合器進(jìn)行供電,。
供電裝置的數(shù)據(jù):
•工作電壓
–9 … 32 V DC
•每個(gè) DP-/PA 區(qū)段耦合器上的大傳感器數(shù)量
–32
連接電纜
根據(jù) Profibus 規(guī)格用經(jīng)過屏蔽的電纜進(jìn)行連接。
請注意,,應(yīng)按照Profibus 規(guī)格來完成全部安裝工作,,尤其是應(yīng)注意通過相應(yīng)的終止電阻來終結(jié)總線。
電纜屏蔽和接地
對于帶有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備,,請將電纜屏蔽接到供電裝置上,,接入連接盒中,并在傳感器上直接與地電位相連,。為此,,屏蔽必須在傳感器中直接連接到內(nèi)部的接地端子上。外殼上的外部接線端子必須低阻抗地與電位補(bǔ)償相連,。
在沒有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備上,,請將電纜屏蔽置于供電儀上,,在傳感器上則直接置于地電位上。在接線盒中或在 T 形分配器中,,通過傳感器的短根電纜的屏蔽既不得接地,,也不能與另一根電纜屏蔽相連。
10 電子部件 - Foundation Fieldbus
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中,,可以在維修時(shí)由用戶加以更換,,它經(jīng)過全面澆鑄,具有防振和防潮的功效,。
在電子部件的表面有用于供電裝置的接線端子以及用于參數(shù)化的帶 I²C 接口的觸銷,。對于兩腔式外殼,接線端子被安裝在分開的接線腔中,。
供電
通過 H1 現(xiàn)場總線來供電,。
供電裝置的數(shù)據(jù):
•工作電壓
–9 … 32 V DC
•傳感器大數(shù)量
–32
連接電纜
根據(jù)現(xiàn)場總線規(guī)格用經(jīng)過屏蔽的電纜進(jìn)行連接。
請注意,,應(yīng)按照現(xiàn)場總線規(guī)格來完成全部安裝工作,,尤其是應(yīng)注意通過相應(yīng)的終止電阻來終結(jié)總線。
電纜屏蔽和接地
對于帶有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備,,請將電纜屏蔽接到供電裝置上,,接入連接盒中,并在傳感器上直接與地電位相連,。為此,,屏蔽必須在傳感器中直接連接到內(nèi)部的接地端子上。外殼上的外部接線端子必須低阻抗地與電位補(bǔ)償相連,。
在沒有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備上,,請將電纜屏蔽置于供電儀上,在傳感器上則直接置于地電位上,。在接線盒中或在 T 形分配器中,,通過傳感器的短根電纜的屏蔽既不得接地,也不能與另一根電纜屏蔽相連,。
11 電子部件,、Modbus、Levelmaster 協(xié)議
電子部件的構(gòu)造
該接插式電子部件被內(nèi)裝在儀表的電子部件腔中,,可以在維修時(shí)由用戶加以更換,,它經(jīng)過全面澆鑄,具有防振和防潮的功效,。
在電子部件的上部有用于參數(shù)化的接觸銷連同 I²C 接口,。用于供電的連接端子被安裝在另一個(gè)單獨(dú)的接線腔內(nèi)。
供電
通過 Modbus-Host (RTU) 來供電
•工作電壓
–8 … 30 V DC
•傳感器大數(shù)量
–32
連接電纜
本儀表與市場上常見的、適用于 RS 485 的兩芯線絞合電纜相連,。如果預(yù)計(jì)會出現(xiàn)電磁雜散,,其值超過適用于工業(yè)領(lǐng)域的 EN 61326-1 標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)值,則應(yīng)使用經(jīng)屏蔽的電纜,。供電時(shí)還需要一根單獨(dú)的兩芯線式電纜。
請注意,,應(yīng)按照現(xiàn)場總線規(guī)格來完成全部安裝工作,,尤其是應(yīng)注意通過相應(yīng)的終止電阻來終結(jié)總線。
電纜屏蔽和接地
對于帶有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備,,請將電纜屏蔽接到供電裝置上,,接入連接盒中,并在傳感器上直接與地電位相連,。為此,,屏蔽必須在傳感器中直接連接到內(nèi)部的接地端子上。外殼上的外部接線端子必須低阻抗地與電位補(bǔ)償相連,。
在沒有電位補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備上,,請將電纜屏蔽置于供電儀上,在傳感器上則直接置于地電位上,。在接線盒中或在 T 形分配器中,,通過傳感器的短根電纜的屏蔽既不得接地,也不能與另一根電纜屏蔽相連,。
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