详细介绍
▲概述
智能化非接触式液位测量价格低廉,二线制仪表,适用于防爆场所。
YWB二线制仪表用于对储藏,暖冲罐,稳波管,旁通管中的液体、颗粒、浆料的物位进行非接触式测量,不受温变、惰性气体和蒸汽的影响。YWB采用微波脉冲(PTOF)测量方法,并可在工业频率段内正常工作,波束能量较低,可安装于各种金属、非金属容器或储藏罐内,对人体及环境均无伤害。
▲ 特性
·成本低,二线制回路是差压仪表、平衡浮子的理想替代产品。回路供电既节省电缆又易于系统集成,非接触式测量不受被测介质物理特性变化的影响。
·HART或PROFIBUS-PA通讯协议1 1/2"螺纹,法兰,连接型式灵活适合不同要求。屏蔽管不受接管内部冷凝及粘结的影响。
▲测量原理
·微波测量原理
YWB是"俯视式"时间行程测量系统,用测量探头安装处(罐体顶部)到物料表面的间距。天线向被测对象发射出较短的微波脉冲,发射在被测料位或液位或野味的表面产生反射,并被同装置检测。天线起始处有一将脉冲延迟发射100mm或250mm的屏蔽管,以确保测量不受安装接管处冷凝或粘附的影响。
·输入
发射及发射波束中的每一点都采用超声采样方法来采集,经信号处理后从而测得介质与探头之间的距离。到被测物表面的距离D正比于微波冲的时间行程t:
D=c.t/2
C是波束传播速度因空罐距离E已知,由此可计算出物位
L:
L=E-D
E的基准点是过程连接的底部。
YWB有一干扰回波仰制功能。比如,仰制波束范围内接头引起的干扰回波。进料或出料燥声由模糊逻辑算法自动仰制。
·输出
YWB通过输入空罐高度E和满罐高度F及那些能自动将仪表调到满足测量条件的应用参数来标定。对于电流输出型,E和F点分别对应输出4mA和20mA。对于数字输出型,分别对应物位的0%和100%。通到本机显示单元或外部系统接口,可手工或半自动地输入表格进行线性化处理,以便测量球罐,柱形罐,卧罐和圆柱锥底罐等容器的物位。
·精度
YWB的精度取决于被测介质的特性及测量范围,参见技术参数。
10m以内:±10mm;
10m~20m内:±0.1%。
▲测量系统
·4...20mA HAPT输出
无源电流输出叠加HART数字信号
·可用于操器DXR275进行现场或远程组态
·可用COMMUWINII软件及COMMUBOX FXA191配合个人计算机进组态。
·由PLC或电缆单元进行供电。
·Rackbus系统集成
具有HART输出的几个YWB变送器(或其他设备)通道ZA转换器,可以连接到上位临近总线系统。
每个HART变送器需要一个FXN672接口模块。ZA转换器适用于MODBUS,PROFIBUS,FIP,INTEFBUS等总路线
·PROFIBUS-PA总线输出
至多32啊变送器(在易爆危险场合为10个)
连接到总线。
段藕合器提供总线电源。
▲天线选择
测量范围
测量范围取决于:容器特性
被测介质见下图①②③
若液体特性不详,采用B类 分类 举例
A↓ 非导体液体,如:丙烷介电常数εr小于1.4
B↓ 非导体液体,如:汽油,石油介电常数约1.9~4εr
C↓ 浓缩的酸,有机溶剂醋,乙醇,丙酮油水混合物εr约4~10
D↓ 导电液体,如:水溶液,稀释的酸碱
εr>10或8>10m s/cm
▲天线选型表 应用 标准型 卫生间,抗腐蚀,高压(带法兰),低温 仅用于旁通管及稳波管
天线类型
PPS天线 PTFE天线 PTFE旁通天线
屏蔽管长度 100mm/250mm 约20mm
过程连接 螺纹1 1/2 BSPT(R1 1/2DIN2999)或1 1/2NPT ----
法兰DN50/80/100或ANSI/JIS相仿规格 DN50/80法兰
垫片 无垫片 有或无PTFE垫片
压力/法兰温度
连接部件 PPS,氟橡胶"O"型圈1.4435法兰/螺纹 无垫片:PTFE和1.4435法兰2/螺纹
有垫片:PTFE
▲安装要点
·安装
理想的天线安装应遵循以下原则:
垂直于被测介面
距离罐壁应大于30cm
尽量避开下料区、搅拌器等干扰源。
波束范围内无固定物
尽量避开振动、高压清洗及横向负载
·接管
接管直径应小于或等于屏蔽管长度;
接管zui长度h max;
屏蔽管长度为100mm时,h max=100mm;
屏蔽管长度为250mm时,h max=250mm;
·螺纹连接
必须使用六角安装变送器安装后表壳可旋转350°以便连接至显示器及其他部件
可用PTFE角带进行密封
·稳波管/旁通管
在管道中安装时天线应垂直于介面,居中安置;
管道内部轻微结垢和凹凸不平,不影响测量;
可用一球阀关闭测量点;
根据管径选择法兰;
·稳波管/旁通管
在管道中安装时天线应垂直于介面,居中安置;
管道内部轻微结垢和凹凸不平,不影响测量;
可用一球阀关闭测量点;
根据管径选择法兰;
·稳波管的设计
为了保证较高的测量精度,设计稳波管时应考虑以下因素;金属结构
定位孔间成180°,定位孔不超过稳波管的1/10,定位孔的个数和长度不影响测量。
▲用户接口
·操作键
操作键安装在表壳内,打开壳盖即可操作。
·基本型(不带VU330)
YWB一般有四个按键和一个绿灯。
绿灯 闪烁确认一输入,但运行中绿灯熄灭。
VU330按键用途:
"零点"和"满度"输出设置;
锁定或解锁态模式;
定位需要时,触发:容器映图;
复位
随时可用万用表在连接腔的合适位置测出输出电流
·操作显示模块VU330
YWB还可为组态和诊断提供可选的操作和显示模块。
Micropilot可通过显示模块中的操作矩陈进行组态,实现各级功能,如:干式 调校输入线性化表
显示模块在一般操作中并不必需,可从一个单元移到另一个单元。
·远程组态
YWB通过HART和PROFIBUS-PA可以实现远程组态:
本机组态仍可使用
对于HART和PROFIBUS-PA输出采用同一矩阵
使用HARTDXR275手操器,矩阵参数以菜单形式显示。
▲电气连接
·外壳
有二种外壳可供选择:
F12外壳配有防水型接选腔适用于EExia.
T12表壳配合分离的接线腔,适用于EExe.
·4-20mA HART输出
二线制变送器具有无源电流输出和叠加的HART数字信号。
采用屏蔽双绞电缆进行接线。
HART输出zui小负载250Ω
zui大负载:
F12外壳:1100Ω,EExia为820Ω
T12外壳:750Ω,EExe为750Ω
·电源
F12外壳:标准型16...36VDC
EExe16...30VDC
·PROFIBUS-PA输出
PROFIBUS=PA总线输出采用
屏蔽双绞线接线。
电源:段藕合器提供。
▲技术参数
·应用 对储罐、缓冲罐(无搅拌、无稳波管、无旁通管)中的液位进行连续测量
·系统设计和功能 测量原值 微波反射脉冲时间行程(PTOF)
整定 2周期/秒具有干扰回波仰制功能
根据整定模式每秒修正测量值
有交辐射率 LuWEIRP
工作频率 标准5.8GHz(ISM频宽),6.3GH*有FCC认证
波束角 约23°
模块化 一体化回路供电变送器
传输信号 4~20mA/数字通讯信号
·输入 被测参量 物位,取决于微波脉冲从变送器至被测物表面并返回的时间行程
测量范围 20m,零点和满度均可调
·输出 类型 4~20mA模拟量输出,叠加HART数字信号;
PROFIBUS-PA总线输出
输出信号 模拟量:输出电流有效范围:3.8mA~20.5mA
数字量:-19999~+19999
输出分编率 10bit(等效于0.1%测量极限值或ma)
负载(模拟量输出)
报警信号 可调:zui小,zui大或锁定;模拟量,zui小3.85ma,zui大22.0ma
数字量:zui小-19999,zui大+19999
输出阻尼 0-250S可调
·精度 参孝条件 快速从金属平面反射,环境温度25℃,大气压力,输出调到满量程
测量误差 0~10m:±10mm10~20m:极限值±0.1%
分辩率 模拟量:优于0.1%(13uA)
数字量:1mm
``重复性 ±10mm
时间设置 ≤2min
预热时间 30s
环境温度影响 极限值的±0.07%/10°K
过程温度影响 极限值的±0.01%/10°K
工作压力影响 工作压力 1bar 16bar 40bar
20℃ 0% -0.4% -1.2%
150℃ 0% -0.2% -0.6%
输出负载影响 ±0.02%/100(重新调校后可忽略)
线性度 ≤0.06%极限值
·工作参数
安装
方位 垂直:顶部安装
位置 与罐壁或其他安装件至少有30cm的间距,以保证在微波波束范围内畅通无阻,切不可在下料区内或搅拌器上安装,但在稳波管和旁通管内无任何限制条件。安装时天线尽量与罐壁平行
▲工况条件(续)
·环境 工作温度 F12外壳:-40℃...+80℃;EExia(T6):40℃...+50℃
F12外壳:-40℃...+80℃;EExe(T6):-40℃...+50℃
极限温度 -40℃...+80℃
存储温度 -40℃...+80℃
保护等级 外壳:IP65,Nema4x,6
天线:IP65,Nema4x,6
气候等级 IEC68Part 2-30GPC
抗温变 IEC68Part2-14Nb(1k/min)
抗振性 EN60068-2-64
电磁兼容器 干扰辐射符合EN50081-1
抗干扰符合EN50082-2和NAMUR工业标准,10v/m
·介质 介质温度 PTFE天线-40℃...+15℃;PPS天线-20℃...+120℃
工作压力 -1...16bar表压,PTFE法兰40bar,
介质的特性和影响 介质相对介电常数至少1.4,介质常数的变化对测量无影响
▲机械部件
·外壳 材质 铝,加铬涂粉,防水型
接线腔 F12外壳(EExia):接线腔内置
T12外壳(EExe):隔爆型接线腔分离
电缆入口 PG13.5(提供密封圈),1/2NPT,M20×1.5,1/2BSP(G1/2)内螺纹
电缆 见电气连接
·过程连接 类型 螺纹连接1 1/2NPT或1 1/2BSPT(R1 1/2DIN 2999)
法兰DN50,DN80,DN100和响应ANSI/JIS标准
材料 1.4435(SS316L),PTFE涂层1.4435,与产品型号有关
连接部件 见第4页表格
·天线
尺寸 PPS:360/510mm.PTFE 390/540mm,旁通管约120mm见 第10页
材料 PPS,PTFE/1.4435(SS316L)
密封圈 PPS天线:Viton"O"形圈;PTFE天线:锥形密封圈
重量(带表壳) 配螺纹约:2.5kg,配法兰约:2.0kg+法兰重量
▲用户接口
键盘 4个按键用于复位,调校和系统加密
指示(外部可见) 绿灯指示数据输入
可选VU330操作显示单元 41/2数字LCD(参数)字母顺序排列矩陈位置显示
4个按键用于输入数据,输出参数和系统加密
与外部系统接口 HART或PROFIBUS-PA,取决于产品型号
▲电源
电源电压/功耗 F12外壳:标准16~36VDC:EExia 16~30VDC/08W
WAI KE 9:BIAOZHUEN 16~36VDC;EExe16~36VDC
HAPT协议规格 纹波:47...125Hz;Upp=200mv(500Ω时测量)
zui大躁:500Hz-10kHz;Irms=2.2mv(500Ω时测量)
▲认证
电气场合分类 PTB EExia II CT3~T6 T II S Exia II CT3
PTB EExe m[ia]II CT3..T6 T II SExemII C[ia]T3
通信 BZT认证G13341J,FCC CGFMR23x
CE标记 符合EU条款
▲外形尺寸