OPTIFLEX2200C雷达液位计厂商
防爆认证与安全防护设计
化工领域需满足ATEX/IECEx防爆标准,隔爆型(Ex d)外壳可承受1.5MPa内部爆炸压力。本安型(Ex ia)设计限制回路能量<1W,适用于Zone 0区。整体防护等级IP68,可短时浸没10米水深。某油气平台案例显示,通过API 670标准的雷达料位计MTBF超15年。最新光纤传感技术彻底消除电火花风险,已用于氢气储罐监测。
一、前言
在形形的传感器大军中,液位计占有重要的,它是我们生产生活的保障。市面上出现的液位计有数十余种,目前企业常用的有浮筒液位计、浮球液位计、差压式液位计、导波雷达液位计等。
二、浮筒液位计
1、 工作原理 浮筒液位计由四个基本部分组成:浮筒、弹簧、磁钢室和指示器。浸在液体中的浮筒受到向下的重力,向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时,浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时,浮筒所受浮力相应改变,平衡状态被,从而引起弹力变化即弹簧的伸缩,以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。这样,通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。
2、特点及适用场合
2.1现场指示、远传兼容;
2.2测量范围大,大可达3000mm;
2.3工作,良好的精度和灵敏度;
2.4耐高温、高压,耐腐蚀性能强;
2.5现场调试方便,易于检查和维护。由于它直观、稳定、性高、因而对连续生产的炼油、化工中的重要容器、设备,如塔类、贮罐中间容器等的液位测量都适用,但不适合高粘度介质液位的测量。
3、故障现象及处理
3.1高输出:检查过程变量是否超出范围;检查接线端子、针脚或插座;检查电源电压;电子线路组件故障。
3.2输出不稳定:检查线路电压;是否有间歇短路、开路或多点接地;电路板故障。
3.3无输出或低输出:检查线路电压;是否有短路或多点接地;检查信号线性;检查回路电阻;检查量程;电路板故障;赃物在浮筒内部堆积。
三、 浮球液位计
1、工作原理
浮球液位计结构主要是基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响,液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用,使串连入电路的元件(如定值电阻)的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过测量电学量的变化来反映容器内液位的情况。
2、特点及适用场合
2.1结构简单、使用方便
2.2性能稳定、使用寿命长、便于安装维护 几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量和控制,可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与检测。
3、故障现象及处理
3.1现场变化,显示不随液位变化:检查转轴与变送器是否接触良好;检查电源电压;检查零点、量程;传感器故障;电路板故障。
3.2实际液位变化,现场不变化:外平衡杆与转轴脱开;重锤未调整好;内连接件松动脱落;球杆变形;浮球脱落;浮球破裂;介质汽化
四、差压式液位计
1 、工作原理
差压式液位汁是利用容器内液位改变时,由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的,如图1所示。差压变送器的一端接液相,另一端接气相时根据流体静力学原理,我们知道,变送器正压室受到的压力为:Pl=P气十ρgH。式中H:液位高度;ρ:介质密度;g:重力加速度;P气:气相压力。图1差压变送器测量液位计示意图 差压变送器负压室压力P2=P气,则正负压室的差压为:ΔP=P1-P2。通常,被测介质的密度是已知的。因此,测得差压值就能知道液位高度。
2、特点及适用场合
2.1可做到高密封、防泄漏
2.2高温、高压、高粘度、强腐蚀性条件下地测量液位
2.3全过程测量无盲区、显示醒目,读数直观,并且测量范围大 配上液位报警、控制开关,可实现液位或界位的上下限报警和控制。安装方便,容易实现远传和自动调节,工业上应用较多。为比较成熟的液位测量仪表,测量精度较高,维护量少。单法兰(单引压线)液位计一般用于敞口或常压容器,密闭带压设备应选用双法兰(双引压线)液位计。
3、故障现象及处理
3.1液位变化较大:介质波动大或汽化严重;上引压线或下引压线不畅通;介质有结晶;毛细管内传压介质跑损;膜盒损坏;伴热温度过高。
3.2显示不变化:切断阀未打开;引压线堵塞;量程、零点未调整好;膜盒处有杂物堆积;毛细管被挤压不通;电路板故障。
五、导波雷达液位计
1 工作原理
导波雷达液位计的基础是电磁波的时域反射原理,微波脉冲不是通过空间传播,而是通过金属导波杆传播,当遇到与液面的接触面时,由于波导体在气体和液体中的导电性能不同,使波导体的阻抗发生骤然变化,从而产生一个液位原始脉冲,同时在波导体顶部具有一个预先设定的阻抗,该阻抗产生一个的基本脉冲,雷达液位计检测到液面脉冲后与基本脉冲进行比较,从而计算出液面高度。
2、特点及适用场合
2.1测量不受罐体形状的影响
2.2不受介电常数、温度、压力和密度的影响
2.3不受物位表面波动、粉尘、蒸汽和泡沫的影响
2.4测量长度可以灵活变更,无须标定
2.5测量结果具有高精度、可重复性、高分辩率
2.6 适用的压力范围高达40bar 导波雷达液位计应用于水液储罐、酸碱储罐、浆料储罐、固体颗粒、小型储油罐。各类导电、非导电介质、腐蚀性介质。如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等。
3、与普通雷达液位计的比较
3.1普通雷达为非接触式测量,导波雷达为接触式测量,这样就意味导波雷达更需考虑介质的腐蚀性和粘附性,而且过长的导波雷达安装和维护更加困难。普通雷达可以互换使用,而导波雷达由于导波杆(缆)长度根据原工况固定,一般不能互换使用,受此影响导波雷达的选型要比普通雷达麻烦。测量固体物料时,导波雷达还要考虑导波杆(缆)的受力情况,也是由于受力的原因一般用导波雷达的测量距离不会很长,而普通雷达在30、40m的罐体上应用比较常见,甚至可测到60m。另外一般的导波雷达还有底部探测功能,可以根据底部回波信号能测量值加以修正,使信号更为稳定准确。
3.2不过在一些工况导波雷达有明显的优势,如罐内有搅拌,介质波动大,这样的工况用底部固定的导波雷达测量值要比变通雷达稳定;还有小罐体内的物位测量,由于安装测量空间小(或罐内干扰物较多),一般普通雷达不适用,这时导波雷达的优势就显现出来了;再有是低介电常数的工况,无论雷达还是导波雷达测量原理都是基于介质介电常数差别,由于普通雷达的发射的波是发散的,当介质介电常数过低时,信号太弱测量不稳定,而导波雷达波是沿导波杆传播信号相对稳定。
4、故障现象及处理
4.1液位、输出百分数与回路值波动:重新组态探头长度和偏差;依靠其他设备确认准确液位;调整阻尼系数;重新组态回路值。
4.2不论液位高低,输出为同一数值:确认探头长度;调整偏置值,已达到数值。
4.3无液位信号:检查介质介电常数;液位在顶部过渡区,组态时没有设置;线路板或16针连接器工作不正常;检查探头长度组态;可能有介质在探头上搭桥;介电常数选择不正确。4.4.4输出或大,或小,不:介质不纯,如油带水;介质或杂物在探头上搭桥;导波杆堵塞;有泡沫或粘稠物;探头顶部密封处有杂物
六、常用液位计的使用
1、安装使用及注意事项
1.1上、下法兰不能偏向受力;
1.2表体要垂直;
1.3各附件连接;
1.4要考虑到日后操作、观察、检修的方便;
1.5投用时一般先打开上切断阀,后开下切断阀;
1.6尽量避开震动较大部位。
2、液位计的选型原则
2.1考虑工况,如介质的性质、工作温度、工作压力、是密闭容器还是敞口容器等的要求。
2.2考虑工作要求,性、测量精度、测量范围等。
2.3经济性要求。综合考虑上述要求,选出合适的液位计。
结论 本文介绍了几种常用的液位计的工作原理、特点及适用场合、应用故障和排除、安装使用注意事项及选型原则。给读者在应用时做参考。
OPTIFLEX2200C雷达液位计厂商
ZPRD701导波雷达液位计既可以测量液体,也可以测量固体,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。可发出高频率微波,沿着探杆传播,由于遇到被测介质,介电常数突变,引起反射。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与被测量介质的距离成正比。同时,导波雷达也可以测量两种不同介质的界面,充分利用介质的介电常数的不同。但测量条件是上层介质不导电,或其介电常数比下层介质介电常数小10倍以上。脉冲的工作方式可测小介电常数介质,并适用于各种金属,非金属容器内,对人体及环境无伤害。导波雷达物位计可采用螺纹连接,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。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”的法兰。尽量避免安装在直径大于250mm的短管上。导波雷达物位计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。
ZPRD701导波雷达液位计
ZPRD701导波雷达液位计应用:煤堆、原煤仓、燃料仓、蓄水池、废气净化罐、仓泵、灰库、油箱等;原油或成品油储罐、三相分离器、沉降罐、污水罐及油水界面、钻探泥浆罐等;原油蒸馏塔、原料和中间料仓、反应罐、氨水罐、固体料仓、分离器等;矿石料仓、矿石粉碎机、原料仓、辅料仓、高炉、氧化铝粉仓、电解池缓冲罐等;石料仓、生料仓、水泥仓、煤粉仓、炉渣存储仓等;蓄水池、污水池、水处理罐、沉淀池、深井、饮用水网络等;原料仓、储料塔、干燥鼓、化学物料存储仓等;采石场、食品、制、、造船等行业等.
ZPRD701导波雷达液位计技术参数:
参数: 工作频率:6.8GHZ
测量范围:缆式:0-30m;杆式、同轴式:0-6m
重复性:±0.1% ±0.2% ±0.3% ±0.5%
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: G1½A/G2A/1½NPT
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℃
防爆/防护等级: EXiaIICT6/IP68
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)
型 号ZPRD701ZPRD702ZPRD703
应 用适用于大量程。可测固体和液体介质。适用复杂测量,液体和固体颗粒状介质,大粉尘环境适用于固体和液体介质测量, 粉状颗粒介质。固体、液体测量,可用于介电常数比较小的液体。测量范围0~35米0~6米0~6米连接方式螺纹(G1-1/2″,1-1/2″NPT),法兰(DN50/80/100/150)料仓开口螺纹(Φ40),法兰(DN50Φ60/ DN80Φ90/ DN100Φ110/ DN150Φ160mm)工作温度-40~350℃工作压力-1.0~4.0MPa精 度0.1%±1mm(顶部盲区300mm)采 样回波采样 55次/秒防爆等级EXiaIICT6/ExdIICT6防护等级IP66/IP68信号输出两线4~20mA/HART或三线4~20mA天线材质不锈钢电 源电源:24VDC(±10%);波纹电压:1Vpp; 耗电量:zui大22.5mA环境温度-40~80℃电缆接口M20×1.5(电缆直径7--10mm)
随着许多新型液位计产品和技术的出现,原有的液位计检定装置普遍存在着准确度不高,安装方法不方便等问题,为此我公司经过大量调研液位计的工况环境、液位计产品的现状,以及现有的检定条件、检定方法,并综合国内市场上对液位计计量设备的要求,恒升伟业研制了一套液位计检定装置。
测量范围:可根据客户需求定制,量程可做到4000 mm(实验室层高至少为实测高度+600mm)。建议常用量程:(0-2000)mm、(0-2500)mm、(0-3500)mm等;
控制误差:±0.05 mm;±0.1 mm;±0.2 mm;±0.5 mm;±1 mm; 标准器准确度:光栅位移运动平台 ±0.02/0.05/0.1mm,±0.1mm ,钢直尺/钢卷尺±(0.1+0.1L)mm;
工作介质:水; 数字信号采集接口:RS232/RS485; 模拟信号采集类型:4~20mA、0~5V,精度:±0.02%、±0.05%; 位移控制精度:0.01/0.1mm;分辨率:0.01/0.1/1mm; 测量接口:侧装系列DN 20~DN 100(标准DN50,其它接口由用户提出,另外定制),顶装系列DN 50~DN 150(标准DN150 ,其他接口由用户提出,另外定制)。 控制速度:2米/10min 量程满足《JJG971-2019液位计检定规程》中的准确度等级,并满足液位计溯源要求。
1、主体部分:
主体部分采用不锈钢,对接液部分和密封部分采取防腐处理,外壳平光处理,
表面平光处理,有效刮花及油污残留主体部分主要由测量筒体,水箱,柜体等部件组成
8、软件部分
可实现预设参数自动测量
实现测量数据的自动采集、分析、计算与显示
可生成与打印记录、报告
能获知当前测量工作状态信息
液位计/变送器(磁翻板/磁致伸缩/电容式、投入式、射频/振动/音叉/超声波/导波雷达、钢带/玻璃管/玻璃板/外贴/视窗式、浮标/浮球/浮筒/浮子式等)
现场情况:介质:液化氨气,量程:10m,法兰:DN100,现场有磁翻板液位计现场显示。
分析:液化氨气属于易燃易爆介质,有毒,带腐蚀性,通常采用球形罐存储,压力约2.5Mpa,常温,介电常数小(1.6-1.9),一般带有导波测量管。
选型:导波雷达液位计,防爆,高压,标准DN100法兰
GDLD601-I41AMYNWL=10m
现场问题及原因分析:
问题1、现场磁翻板液位计与导波雷达物位计显示存在固定偏差40cm。
原因:如图:磁翻板液位计零点与导波雷达物位计零点不在同一个水平面,相差0.4m,选型时量程提供错误,应该选择10.4m。
解决:由于现场已生产,带压容器,不能将导波雷达物位计拆卸更改缆绳长度,只能将导波雷达
量程参数改为10.4m。更改后与磁翻板液位计除液位0.4m以下外显示一致。存在问题,容器内液氨液位降至0.4m以下后,导波雷达依然显示0.4m,不能归0。与使用厂家协商,可以接受。
问题2、现场仪表经常出现损坏现象。
原因:经检查,此罐为高压容器罐,压力约为2.5Mpa,由于导波雷达物位计的旁的其他仪表存在轻微渗露,导波雷达进线口没有拧紧,导致部分氨气进入电路板仓,腐蚀接线端子,致使仪表工作不正常。
解决:从新密封雷达旁边泄露仪表,拧紧导波雷达电气接口。
回声曲线图
结论:由于测量液化氨气存在高压、腐蚀、有毒、挥发、介电常数小等工况,但只要我们选型正确,由回声曲线图可知,可以满足现场高精度、测量的需求,而且通过应用该仪表,有效地降低了职工劳动强度,消除了事故隐患,为地面系统的平稳控制提供准确依据和数据。
主要规格产品5301 型用于测量液位或界面(界面测量适合于*浸入导波杆)。
5302 型用于测量液位和界面。
5303 型用于测量固体物位。测量原理 时域反射原理 (TDR)测量范围 长达 164 ft. (50 m)介电常数使用安装在旁通管的同轴导波杆或单缆导波杆测量时小为 1.2,其他导波杆为 1.4。请参阅 《产品数据表》了解完整的数据规格。导波杆材质不锈钢、 合金400 、 合金C276 (UNS N10276) 或 PTFE 涂层的不锈钢参考精度±3 mm (± 0.1 in. ) 或 ± 0.03% 测量距离,以者为准重复性±1 mm (± 0.04 in.)输出模拟量4-20mA叠加HART® 信号
FOUNDATION® 现场总线
Modbus过程温度 752 ºF (400 ºC)。请参阅 《产品数据表》了解完整的数据规格温度-320 ºF (-196 ºC)过程压力模拟量4-20mA叠加HART® 通讯 和 FOUNDATION® 现场总线防爆认本质 (IS) 或防爆/防火认(ATEX、CSA、IECEx、FM...)显示单元5 位集成式显示器(可选)输出变量液/料位,界面,空高,界面距离,上部产品厚度,体积,液位速率,信号强度,壳体内部温度,百分比量程外壳带双腔室的聚氨酯涂层模铸铝制或不锈钢 外壳。外壳防护等级Type 4X、IP66、IP67现场总线功能链路主设备(备用 LAS),PlantWeb 警报信息,设置向导现场总线模块资源模块、3 个转换模块、6 个模拟输入 (30 ms)、PID (40 ms)模块、计算模块、输入选择器、输出选择器 (65 ms)、信号表征器 (75 ms)组态工具罗斯蒙特 Radar Master、375 现场手持通讯器、AMS Suite:智能设备管理器、DeltaV 或其他兼容 DD 或 EDDL 的主机系统。
RF2000系列导波雷达物位变送器是我公司与美国FOX仪表有限公司合作设计、制造的具有自主知识产权的导波雷达物位计,该产品经多年两地雷达液位专家的联合研究和开发。电 源:24VDC (12~30V)
输出信号:4~20mADC带HART通讯协议
负载电阻:≤650Ω
环境温度:-40~65℃
相对湿度:0~99%
大粘度:8000CP介电常数:εr≥1.4
重 复 性:≤2mm
诊断报警:低报3.6mA 高报:22mA
电气接口:标准1/2”NPT内螺纹
防护等级:IP67
阻尼时间: 0~30s可调
用户界面:3按键+LCD液晶显示
介质温度:常温≤120℃ 中温≤200℃ 高温≤520℃
公称压力:普通≤2.5MPa 中压≤10.0MPa 高压≤32.0MPa测量范围:同轴、杆式≤6.1m 缆式≤21m
精 度:同轴、杆式≤±0.1%FS 缆式≤±0.3%F
防爆等级:本安型:ExiaIICT1~T6 隔爆型:ExdIICT1~T6