超聲波雷達(dá)液位計(jì)ppt

1、超聲波超聲波/雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)液位計(jì)測量原理及應(yīng)用測量原理及應(yīng)用 劉海泉 2008年3月10日計(jì)控車間崗位培訓(xùn)之雷達(dá)物位計(jì) http:/一、概述 近年來，隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，對物位儀表的需求日益增加。國內(nèi)物位儀表工業(yè)基礎(chǔ)較差，生產(chǎn)廠規(guī)模較小，主要產(chǎn)品仍以機(jī)械型為主，如玻璃板(管)液位計(jì)、磁浮子液位計(jì)及開關(guān)等。雖然20世紀(jì)80年代中后期曾引進(jìn)了幾項(xiàng)當(dāng)時較先進(jìn)的產(chǎn)品，如超聲物位計(jì)、電容物位開關(guān)等，但現(xiàn)在與國外同類產(chǎn)品相比，已無先進(jìn)性可言。目前，國內(nèi)物位儀表市場中高端產(chǎn)品主要靠進(jìn)口，所以國外幾個主要物位儀表公司都已進(jìn)入中國市場，銷量逐年增長，相互競爭也很激烈。如VEGA、 SIEMENS、EH等 A

2、、雷達(dá)物位計(jì)、雷達(dá)物位計(jì) 1）、原理）、原理 微波物位計(jì)俗稱雷達(dá)物位計(jì)，它是基于微波在被測物料表面反射的時間行程原理。物位是由儲罐頂部的天線發(fā)射的雷達(dá)信號測量的：雷達(dá)信號被物料表面反射后，由天線接收回波，由于信號頻率在改變，回波與信號發(fā)射瞬間的相比，其頻率稍有不同，該頻率差正比于至物位的距離，從而精確地計(jì)算出物位 。 大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型的微波物位計(jì)都采用5.8GHz或6.3GHz的微波頻率，其輻射角較大(約30o)，容易在容器壁或內(nèi)部構(gòu)件上產(chǎn)生干擾回波。雖然加大喇叭天線尺寸可稍減少發(fā)射角度，但體積增大，使用不便，而且改善有限。有的公司采用更高頻率的微波物位計(jì)，如Siemens公司的LR400(24G

3、Hz)及Vega公司的Vega Puls40系列(26GHz)。當(dāng)采用4喇叭天線時輻射角約8o，而同樣的天線采用5.8GHz的頻率時，則為30o，所以采用高頻時，天線輻射角可減小，即使在狹長容器中也能較好工作，精確度也可提高。 2)、雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用、雷達(dá)物位計(jì)的應(yīng)用 雷達(dá)物位計(jì)可安裝于各種金屬、非金屬容器或管道內(nèi)，對液體、漿料及顆粒料的物位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測量。適用于粉塵、溫度、壓力變化大，有惰性氣體及蒸汽存在的場合。對人體及環(huán)境均無傷害。 我廠以前用的最多的雷達(dá)液位計(jì)是德國VEGA物位計(jì)，用在配料倉、正壓輸送的目標(biāo)倉和煙灰倉，有棒式的、纜式的。SIEMENS的雷達(dá)液位計(jì)用在亞砷酸的真空蒸發(fā)

4、器和凈液的板式蒸發(fā)器上.3)、雷達(dá)物位計(jì)的參數(shù)設(shè)定及維護(hù)、雷達(dá)物位計(jì)的參數(shù)設(shè)定及維護(hù) a、參數(shù)設(shè)定、參數(shù)設(shè)定 VEGA物位計(jì)的參數(shù)設(shè)定是通過一個小的編程器來實(shí)現(xiàn)的，該種物位計(jì)不適合在我廠使用,故不作詳細(xì)介紹。SIEMENS的雷達(dá)液位計(jì)參數(shù)設(shè)定同超聲波液位計(jì)參數(shù)設(shè)定，下面再進(jìn)行講解。b、維護(hù)、維護(hù) 雷達(dá)物位計(jì)的日常維護(hù)主要是導(dǎo)波棒的清理。因?yàn)殚L時間的工作，導(dǎo)波棒上會有物料的粘結(jié)B、超聲波物位計(jì) 超聲波物位測量技術(shù)發(fā)展已較成熟，應(yīng)用面也較廣，已成為物位測量的一種重要解決方案。 超聲波物位計(jì)是利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來測量兩種介質(zhì)的界面。它是由探頭發(fā)射超聲波并

5、接受回波，變換器對回波信號進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換成420mA信號輸出。1)、原理2)、應(yīng)用包括： 化工與石化儲存容器及工藝儲罐 制藥業(yè)反應(yīng)器 食品與飲料制造業(yè) 煉油工藝容器 礦業(yè)礦山礦石 水及污水處理 水電力發(fā)電及水壩 水泥、煤粉、礦粉、大豆、小麥、大米、 木片屑及其它固料測量應(yīng)用這里先介紹西門子公司的液位計(jì)參數(shù)設(shè)定這里先介紹西門子公司的液位計(jì)參數(shù)設(shè)定3)、 接線接線(1)以以MultiRanger100200為例，講一下接線應(yīng)注意的問題。為例，講一下接線應(yīng)注意的問題。3)、 接線接線(2) 探頭和轉(zhuǎn)換器要用屏蔽電纜連接探頭和轉(zhuǎn)換器要用屏蔽電纜連接,不要把屏蔽線不要把屏蔽線和白線連接在一起和白線連接在

6、一起;屏蔽線接到獨(dú)立的端子屏蔽線接到獨(dú)立的端子 (注意：注意： 以前以前Miniranger Plus系列的表白線和屏蔽線是連接在一起的系列的表白線和屏蔽線是連接在一起的)。 注意：接線時最好是先接電源線，輸出線先注意：接線時最好是先接電源線，輸出線先不接，待通電正常后再接輸出線！不接，待通電正常后再接輸出線！4)、 參數(shù)設(shè)定參數(shù)設(shè)定再以再以MultiRanger100200為例，通過手操器進(jìn)行設(shè)定。為例，通過手操器進(jìn)行設(shè)定。SIEMENS雷達(dá)液位計(jì)的參數(shù)設(shè)定同雷達(dá)液位計(jì)的參數(shù)設(shè)定同MultiRanger100200 Miniranger Plus(妙聲力系列妙聲力系列)類似于類似于Multi

7、Ranger100200，主要的參數(shù)設(shè)定是一樣的，主要的參數(shù)設(shè)定是一樣的運(yùn)行模式和編程模式顯示含義運(yùn)行模式和編程模式顯示含義 運(yùn)行模式運(yùn)行模式 編程模式編程模式1 索引類型索引類型 索引類型索引類型2 索引索引 索引索引3 主要讀數(shù)主要讀數(shù) 參數(shù)值參數(shù)值4 單位單位 單位單位5 高高/高高報(bào)警高高報(bào)警 輔助功能輔助功能6 物位顯示物位顯示 n/a7 加料顯示加料顯示 卷動圖標(biāo)卷動圖標(biāo)8 放料顯示放料顯示 卷動圖標(biāo)卷動圖標(biāo)9 低低/低低報(bào)警低低報(bào)警 n/a10 編程的繼電器編程的繼電器 編程的繼電器編程的繼電器11 動作的繼電器動作的繼電器 動作的繼電器動作的繼電器12 輔助讀數(shù)輔助讀數(shù) 參數(shù)號

8、參數(shù)號 13正常讀數(shù)正常讀數(shù) n/a 14失效狀態(tài)保持操作失效狀態(tài)保持操作 n/a具體操作：具體操作： 首先首先 給給MultiRanger 100200 上電。上電。 改變參數(shù)改變參數(shù)注意：如果參數(shù)值不允許改變，進(jìn)入鎖定參數(shù)（注意：如果參數(shù)值不允許改變，進(jìn)入鎖定參數(shù)（P000）并鍵入安全碼。）并鍵入安全碼。 1. 由運(yùn)行模式開始，按編程鍵由運(yùn)行模式開始，按編程鍵 然后按顯示鍵然后按顯示鍵 使設(shè)備進(jìn)入編程模式。使設(shè)備進(jìn)入編程模式。 2.按顯示鍵按顯示鍵 選擇參數(shù)值區(qū)域。選擇參數(shù)值區(qū)域。 3.按增加按增加 或減少或減少 選擇參數(shù)號進(jìn)行修改。選擇參數(shù)號進(jìn)行修改。 4.鍵入?yún)?shù)號（例如鍵入?yún)?shù)號（例

9、如820），鍵入三位數(shù)后，參數(shù)），鍵入三位數(shù)后，參數(shù)值顯示出來。值顯示出來。 5. 鍵入新值，按回車鍵鍵入新值，按回車鍵 。MultiRanger 識識別此值，接受或者用一個有效值取代它。別此值，接受或者用一個有效值取代它。 5)、設(shè)定與維護(hù)、設(shè)定與維護(hù)P000 口令 1954P001 測量模式：1物位、2空間、3距離 1P002 介質(zhì)：1液體,流體或平整表面2不平整表面和固體 1P003 測量響應(yīng):1=0.1m/min,2=1m/min,3=10m/min 2 P004 換能器(探頭): 102=XPS-10, 104=XPS-15 102/104P005 單位:1=米,2 =厘米,3=毫米

10、,4=英尺,5=英寸 1P006 空罐距離:探頭表面到零物位距離P007 量程:從空罐(零位)到滿罐(100%)物位的距離P800 近閉鎖區(qū):輸入滿量程位置到探頭表面的距離P820 算法:1最大和首波較優(yōu),2最大波,3首波 1P999 復(fù)位6)、常見故障、常見故障轉(zhuǎn)換器無顯示轉(zhuǎn)換器無顯示檢查供電電源，電源正檢查供電電源，電源正常則轉(zhuǎn)換器故障常則轉(zhuǎn)換器故障顯示顯示short 探頭黑白線接反探頭黑白線接反顯示顯示open探頭線開路或接觸不良探頭線開路或接觸不良液位波動液位波動檢查探頭線是否腐蝕、探檢查探頭線是否腐蝕、探頭上是否有粘結(jié)，是否有蒸汽干擾頭上是否有粘結(jié)，是否有蒸汽干擾液位不變化液位不變化

11、檢查探頭有無波發(fā)出或容檢查探頭有無波發(fā)出或容器內(nèi)是否有雜物器內(nèi)是否有雜物B.EH FMU 860液位計(jì)參數(shù)設(shè)定液位計(jì)參數(shù)設(shè)定(參照光盤上參照光盤上FMU 860相關(guān)內(nèi)容講解相關(guān)內(nèi)容講解P28P30)基本設(shè)定（基本設(shè)定（P34、P37P39）VH EH0H1H2H3H4H5H6H7H8H9V0測量值零點(diǎn)校驗(yàn)量程校驗(yàn)液位測量探頭型號零點(diǎn)值量程輸出阻尼測量距離測量液位V1V9繼電器等下面簡單介紹E+HFMU 860參數(shù)設(shè)定:E+HFMU90系列參數(shù)設(shè)定按說明書逐步去修改,都是菜單式的,要更深的研究就要仔細(xì)閱讀說明書.7)、安裝注意事項(xiàng)、安裝注意事項(xiàng)a、轉(zhuǎn)換器的安裝：、轉(zhuǎn)換器的安裝：可安裝在現(xiàn)場，也可

12、裝在可安裝在現(xiàn)場，也可裝在儀表室但和探頭距離不要超過儀表室但和探頭距離不要超過365米，安裝要米，安裝要現(xiàn)場要考慮維護(hù)方便、不易被腐蝕的地方?，F(xiàn)場要考慮維護(hù)方便、不易被腐蝕的地方。b、探頭安裝位置選擇要考慮以下幾種因素：、探頭安裝位置選擇要考慮以下幾種因素： 1、不要離被測容器邊緣太近；、不要離被測容器邊緣太近； 2、檢測孔下面沒有盤管、攪拌漿、支撐梁、檢測孔下面沒有盤管、攪拌漿、支撐梁或其它東西；或其它東西； 3、偏離下料口或出料口；、偏離下料口或出料口； 4、易于檢修、易于檢修8)、常用型號、常用型號: 1.雷達(dá)液位計(jì) a)西門子(SIEMENS):LR300/LR400系列 b)E+H(

13、Endress+Hauser):FMP41C 2.超聲波液位計(jì) c)西門子:Miniranger Plus(妙聲力超聲波液位計(jì)妙聲力超聲波液位計(jì)) MultiRanger100200 (超聲波液位計(jì)超聲波液位計(jì)) 轉(zhuǎn)換器型號：7ML5033-1BA001A 探頭型號:XPS15/7ML1118-0CD30 d)E+H:.轉(zhuǎn)換器型號:FMU 860 探頭型號：FDU81RG1A .轉(zhuǎn)換器型號:FMU90-R11CA111AA3A 探頭型號：FDU9194超聲波液位計(jì)我們還用了超聲波液位計(jì)我們還用了ABB公司的公司的. E、物位開關(guān) 常用的物位開關(guān)音叉式物位開關(guān)、振動棒物位開關(guān)、阻旋料位開關(guān) 、連桿浮球液位開關(guān) 、光電液位開關(guān) 等音叉式物位開關(guān)工作原理：通過安裝在音叉基座上的一對壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動。當(dāng)音叉與被測介質(zhì)相接觸時，音叉的振幅和頻率將發(fā)生突變，智能電路對此進(jìn)行檢測并將這種變化轉(zhuǎn)換為一個開關(guān)信號。 開關(guān)量物位計(jì)的標(biāo)定：開關(guān)量物位計(jì)的標(biāo)定： 可通過短路跳接和撥動開關(guān)可通過短路跳接和撥動開關(guān)來設(shè)置物位開關(guān)的上限和下限。來設(shè)置物位開關(guān)的上限和下限。一般設(shè)為上限有料動作一般設(shè)為上限有料動作(常開常開)、下限空料動作下限空料動作(常閉常閉)。 開關(guān)量物位計(jì)還要設(shè)定反應(yīng)開關(guān)量物位計(jì)還要設(shè)定反應(yīng)時間，要在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)。時間，要