FMP51-AAACAAAAA4GDJ+AK导波雷达液位计批发
液体测量的特殊应用方案
对于易结晶介质，传感器配备PTFE天线罩防止结垢，同时保持ε＞1.4的介电常数要求。强腐蚀性液体测量采用全密封316L不锈钢外壳，耐98%浓硫酸腐蚀。某化工厂测量发烟硫酸（ε=110）时，通过调整回波阈值使信号强度稳定在-70dBm以上。最新导波雷达技术利用探杆引导电磁波，可穿透泡沫层检测真实液位。小型储罐（＜3m）推荐使用5°窄波束天线，避免罐壁反射干扰。
一、设计特■ 获得高计量交接精度以监测大容量液体设备
■ 通过第三方 IEC 61508 SIL 2 或 SIL 3 认
■ 可以提供更高的性
■ 型二合一功能可提供冗余液位测量
■ 2 线制 IS 总线电源使得安装便捷
■ 包括有线和 / 或无线数输
■ 可用于测量大容量储罐类型和产品 （范围包括液化气、轻油产品、原油以及沥青等）
提高测量精度、工厂效率和性
- 为大容量液体储罐提供高的液位精度
5900S 液位计及其 0.5 毫米或1毫米的仪表精度可将液位测量的不确定度降至。它通过提供以下功能优化您的存储运营:
■ 符合 OIML 和其他法定计量机构认的计量交接精度
■ 的库存管理
■ 的损耗控制数据
5900S 通常与高精度多点温度传感器配合使用，以计算高精度的 API 标准净体积。
- 使运营更加
■ 没有移动零件可提高性和减少中断
■ 大多数 5900S 天线类型都可以安装在运行中的储罐上
■ 艾默生智能无线技术可大幅减少安装成本，让您可轻松操作远程储罐
■ 5900S 是艾默生完整的储罐液位计量解决方案的一部分，艾默生已为 100,000 多个大容量液体储罐提供了储罐计量服务
- 提高溢出等级
■ 型二合一功能在一个外壳中有两个雷达液位计，可分别进行液位和溢出测量
■ 符合 IEC 61508 的 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 符合 API 2350 兼容解决方案
获取完整的液位和库存信息
罗斯蒙特 5900S 是一款性能且具有计量交接精度的非接触式雷达液位计，适用于罐区和炼油厂。它通常会集成到高性能储罐计量系统中，包括用于计算净体积的平均温度测量。数据将传输到控制室，然后在一台主机或 TankMaster 库存软件包中显示。
艾默生的智能无线解决方案可作为备选方案针对远程储罐以及远距离现场接线不可用的应用，从而节省安装成本。
5900S 液位计提供天线选件以适应大容量液体存储应用和储罐类型。
- 自滴落设计不受冷凝影响
由于天线发射微波的抛光 PTFE 表面是倾斜的，因此其更不易受冷凝水或冷凝物的影响。冷凝液滴不会覆在有源天线上，因此，雷达信号不会因冷凝而衰减，从而确保更高的精度和的性。
- SIL 功能
罗斯蒙特 5900S 通过 SIL 2 和 SIL 3 认适用于防溢出系统。
带有 SIL 选件的 5900S 将在预设液位单独的报警回路并触发罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 上的继电器输出。报警信号可连接到紧急停车系统 (ESD)/ 自动防溢出系统 (AOPS)。
SIL 2 需要一个 5900S。SIL 3 通过二合一 5900S 实现。配有SIL 继电器输出的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 也是 SIL 性所的。
- 可实现成本的冗余液位测量二合一液位计
5900S 液位计可在变送器表头中集成两个电子单元。
独有的二合一解决方案可在一台液位计中提供一个主要和一个备用单元，或一台液位计加上一个独立的、基于雷达的高高液位报警功能。
二合一解决方案还可通过组态进行实时增量校验，以比较两个单元的信号。
与安装两台液位计相比，二合一解决方案使机械和电气安装更加简便。
二、订购信息
1. 带抛物面天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带抛物面天线的罗斯蒙特 5900S 是一款性能的非接触式雷达液位计。它是在带固定顶盖、不带导波管储罐上安装的良选。因其具有窄雷达波束和高信噪比的特性，抛物面天线可安装在现有的检修孔盖上并靠近储罐壁。在某些情况下，还可安装在带浮顶的储罐上，用于测量向下至顶盖上目标板的距离。
■ 可测量各种产品，包括轻油产品、重质燃料油以及沥青等
■ 天线设计不受产品积聚和冷凝影响
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 通常安装在运行中的储罐上
表 1. 带抛物面天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 不包括法兰。
(8) 不适用于代码为 U1 的选件。
(9) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(10) 书包括保压接液部件。
(11) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
2. 带喇叭形天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带喇叭形天线的罗斯蒙特 5900S 是一款非接触式雷达液位计。其管嘴更小，直径小200 毫米（8 英寸），可轻松安装在顶盖固定的储罐上。
■ 可测量各种产品（沥青或类似产品除外，此类产品建议使用抛物面天线进行测量）
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 通常安装在运行中的储罐上
表 2. 带喇叭形天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(8) 书包括保压接液部件。
(9) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
3. 带有导波管阵列天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带阵列天线的罗斯蒙特 5900S 是一款用于导波管测量的、性能的非接触式雷达液位计。它提供固定式和铰接盖式两个版本。
典型应用包括带浮顶的原油储罐和带 / 不带内浮顶的汽油 / 成品油储罐。
■ 适用于原油、汽油或同类产品
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 有效管道内生锈或产品沉积
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 铰接盖式版本更易于产品取样和人工投尺测量
■ 通常安装在运行中的储罐上
表 3. 带导波管阵列天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 要求计量交接类型认代码为 0 或 R，并且天线尺寸为 6 或 8。
(8) 不适用于代码为 U1 的选件。
(9) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(10) 书包括保压接液部件。
(11) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
4. 带 LPG/LNG 天线的罗斯蒙特 5900S 雷达液位计
带 LPG/LNG 天线的罗斯蒙特 5900S 是一款性能的非接触式雷达液位计，用于测量加压或低温液化气。雷达信号在导波管内传输，即便在液体表面沸腾的情况下，也能使液位计获得强的回波。
■ 计量交接精度符合 OIML R85:2008
■ 基于 IEC 61508，符合 SIL 2 和 SIL 3 认
■ 二合一功能可用于冗余液位测量
■ 具备参考设备功能，可在储罐运行时进行测量校验
■ 采用 2 线制低电压 Tankbus 进行通讯，便于安装
■ 内置压力传感器用于蒸发补偿，可提供测量性能
■ 集成球阀
表 4. 带 LPG/LNG 天线的 5900S 雷达液位计的订购信息
(1) 要求冗余代码为 2 且带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 3。如果其中一个液位计处于报警模式，则发出报警。不适用于性能等级代码 X。
(2) 要求带继电器输出 (SIS/SIL) 的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 的代码为 S。
(3) 要求代码为 Q4 的选件。不适用于性能等级代码 X。
(4) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元或 TankMaster。附带认的板和密封套
件。不适用于性能等级代码 X。
(5) 要求带相应计量交接类型认的罗斯蒙特 2410 储罐 Hub。要求一体式 2410 显示单元、罗斯蒙特 2230 显示单元 （具有相应类型认）或 TankMaster。附带认的板和密封套件。不适用于性能等级代码 X。
(6) 要求代码为 S4 的选件。
(7) 包括集成球阀。
(8) 包括集成球阀和压力变送器。
(9) 要求危险场所认代码为 I1、 I2、 I5、 I6 或I7。(10) 要求认 (SIS) 的代码为 S 或 3。
(11) 书包括保压接液部件。
(12) 要求罗斯蒙特 2410 储罐 Hub 中带有一个或多个继电器输出。
三、技术规格
仪表精度
高精度:±0.5 毫米（0.020 英寸）
标准精度:±1 毫米（0.039 英寸）
温度稳定性
在 -40 至 +70°C（-40 to 至 158°F）的环境中 < ±0.5 毫米（0.020 英寸）
现场总线（标准）
FOUNDATION™ 现场总线 FISCO (Tankbus)
更新时间
每 0.3 秒重新测量一次
可重复性
0.2 毫米（0.008 英寸）
高液位变化率
高 200 毫米 / 秒
计量铅封
是
安装注意事项
请参阅罗斯蒙特 5900S 参考手册
测量原理
FMCW 方法（Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波）是指传输的雷达信号具有在 10 千兆赫周围线性频率变化的特点。当接收到反射后，液体表面反射的频率与通过天线发射的信号频率相比有轻微差异。频率差与天线和液体表面之间的距离成正比，因此与液位也成正比。该技术可获得稳定的测量值。
通讯 / 显示 / 组态
输出变量及单位
■ 液位和空高:米、厘米、毫米、英尺或英寸
■ 液位变化率:米/秒、米/小时、英尺/秒、英尺/小时、英寸/分钟
■ 信号强度:毫伏
组态工具
罗斯蒙特 TankMaster WinSetup、现场手持通讯器
FOUNDATION™ 现场总线特征
对性敏感
否
静态电流消耗
51 毫安
启动电压
9.0 VDC
设备电容 / 电感
请参阅后页的 “ 产品认 ”版块
类别（基本或链路主设备）
链路主设备 (LAS)
可用 VCR 数目
多 20 个，包括一个固定式
链路
多 40 个
小槽口时间 / 大响应延迟 / 小信息间延迟
8/5/8
功能块和执行时间
1 个资源功能块。
5 个转换器功能块（液位、寄存器、Adv_Config、体积和LPG）。
6 个模拟输入 (AI) 功能块:10 毫秒，2 个模拟输出 (AO) 功能块:10 毫秒。
1 个比例 / 积分 / 微分 (PID) 功能块:15 毫秒
1 个信号表征器 (SGCR) 功能块:10 毫秒，1 个积分器 (INT)功能块:10 毫秒，
1 个数学 (ARTH) 功能块:10 毫秒，1 个输入选择器 (ISEL) 功能块:10 毫秒。
1 个控制选择器 (CS) 功能块:10 毫秒，1 个输出分配器 (OS)功能块:10 毫秒。
实例化
是
符合 FOUNDATION™ 现场总线标准
ITK 5.2
PlantWeb 警报支持
是
操作支持向导
重新开始测量，写入保护设备，恢复出厂设置 - 测量组态，启动 / 停止设备模拟，设置为液面，重置统计信息，更改模式，寄存 / 移除假回波，刷新回波峰，校验针，更改气相压力，更改蒸汽温度。
高级诊断
软件、存储器 / 数据库、电子部件、内部通讯、模拟、液位补偿、液位测量、环境温度、气相压力 / 温度补偿、LPG 校验针以及手动测量值等。
电气
Tankbus 电缆布线
0.5-1.5 mm2 (AWG 22-16) 屏蔽双绞线
电源
FISCO:9.0 - 17.5 VDC，对性不敏感（例如 2410 储罐Hub）
实体:9.0 - 30.0 VDC，对性不敏感
总线电流消耗
50 毫安（二合一版为 100 毫安）
微波输出功率
< 1 毫瓦
机械
外壳材质及表面处理
聚酯漆涂层压铸铝材
电缆入口（连接件 / 密封接头）
两个 ½ - 14 NPT，用于电缆密封接头或导线管。变送器交付时，随附有一个用于密封未使用端口的金属堵头。
可选:
■ M20 x 1.5 导线管 / 电缆接头
■ 金属电缆密封接头 (½ - 14 NPT)。
■ 4 针插头型 Eurofast 连接器或 A 型 Mini 4 针插头型 Minifast连接器
总重量
■ 5900S 变送器头:单一版为 5.1 千克（11.2 磅），二合一版为 5.4 千克（11.9 磅）
■ 带喇叭形天线的 5900S:约为 12 千克（26 磅）
■ 带抛物面天线的 5900S:约为 17 千克（37 磅）
■ 带导波管阵列天线的 5900S:约为 13.5-24 千克（30-53 磅）
■ 带 LPG/LNG 天线的 5900S:6 英寸 150 psi 型约为 30 千克（66 磅）； 6 英寸 300 psi 型约为 40 千克（88 磅）
天线
5900S 天线采用自滴落设计，某些型号的天线还包括倾斜的抛光 PTFE 表面。较大限度地减少了天线上的冷凝水，雷达信号不会因冷凝而衰减。因此，无需维护操作，而且还提高了其准确性和性。根据储罐类型、储罐开口和应用可以选择适合的一款天线。
变送器表头
5900S 天线类型均可匹配同一变送器表头，从而将备用零件的需求降至。
■ 双仓室变送器外壳将电子部件和接线分开，更换时无需打开储罐
■ 可抵御雷电、湿气 / 雨水，而且外壳表面可耐受硫磺和盐雾环境
■ 电子部件包括一个或两个封闭单元。
二合一解决方案在同一个外壳中安装了两个一样的电气隔离电子单元。
5900S 拥有变送器频率在线调整功能，它使用一个晶体振荡器来控制输出频率，可达到更高的精度。这是无需液位计重新标定的原因之一。
环境
工作环境温度
-40 至 +70°C（-40 至 +158°F）。启动温度为 –50°C(–58°F)
储存温度
-50 至 +85°C（-58 至 +185°F）
湿度
0-100% 相对湿度
侵入防护等级
IP 66/67 和 Nema 4X
抗振性
IEC 60770-1 等级 1 和 IACS UR E10 测试 7
电信
符合:
■ FCC 15B A 类和 15C
■ R&TTE（EU 指令 99/5/EC）ETSI EN 302372； EN 50371
■ IC (RSS210-5)
电磁兼容性
■ EMC（EU 指令 2004/108/EC）EN 61326-1；EN 61326-3-1
■ OIML R85:2008
瞬变 / 内置雷电保护
根据 IEC 61000-4-5，电压 2 千伏等级接地。符合 IEEE 587 B类瞬变保护及 IEEE 472 浪涌保护。
压力设备指令 (PED)
97/23/EC
低电压指令 (LVD)
LVD（EU 指令 2006/95/EC）EN/IEC 61010-1
版本
1. 5900S 标准版
内置 Tankbus 终端电阻
有（需要时可连接）
菊花链
是
2. 5900S 二合一版
仪表精度(1)
± 0.5 毫米（0.020 英寸）
分离
液位计电子部件采用电气分离形式，两个电子单元共用一根天线
接线
单独或常规
储罐 Hub 连接
■ 将两个单元连接到一个 Hub，或
■ 将单元分别连接到不同的 Hub
内置 Tankbus 终端电阻
单 Tankbus 连接:有（需要时可连接）。
双 Tankbus 连接:可终止主 Tankbus。
菊花链
是
3. 5900S SIL 版
分离
液位计电子部件采用电气分离形式，SIL 3 版有共用天线
内置 Tankbus 终端电阻
否
菊花链
是
本质报警信号的电气属性
正常状态下，12.5 VDC，1-2 毫安（无报警）
接线
■ 其他单独的报警用 2 线电缆，或
■ 由两根 2 线电缆合并而成的单根电缆（报警和液位）
4. 带抛物面天线的 5900S
储罐内的工作温度
高 +230°C (+445°F)
测量范围
法兰以下 0.8 至 30 米（2.6 至 100 英尺）
可测量 0.5 至 50 米（1.6 至 164 英尺）。精度可能会下降。
如需更长的测量范围，请咨询当地代表。
压力范围
卡箍 / 螺纹式:-0.2 至 0.2 巴（-2.9 至 2.9 psig）
焊接式:-0.2 至 10 巴（-2.9 至 145 psig）
暴露在储罐环境中的材质
天线:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404。
密封:PTFE
O 型圈:FEP 氟聚合物
天线尺寸
440 毫米（17 英寸），定制尺寸的天线请咨询厂家。
人孔尺寸和安装
500 毫米（20 英寸）开口。
使用法兰球将抛物面天线安装在人孔盖上。其设计可在一定范围内轻松调整天线倾角和方向。
灵活的法兰球无需装置即可安装在水平或倾斜的人孔上。
5. 带喇叭形天线的 5900S
储罐内的工作温度
高 +230°C (+445°F)
测量范围
法兰以下 0.8 至 20 米（2.6 至 65 英尺）。
可测量 0.5 至 30 米（1.6 至 100 英尺），精度可能会下降。
压力范围
-0.2 至 2 巴（-2.9 至 29 psig）
暴露在储罐环境中的材质
天线和法兰:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404。
密封:PTFE
O 型圈:Viton® 氟橡胶
天线尺寸
175 毫米（7 英寸），定制尺寸的天线请咨询厂家。
管嘴直径
小 200 毫米（8 英寸）
储罐连接件
可使用水平法兰；安装位置靠近储罐壁时，可选用 4° 倾斜法兰。
要求高精度和性时，可使用水平安装法兰。液位计安装在靠近储罐壁的位置时，可使用 4° 倾斜安装法兰，以达到高精度。
6. 带导波管阵列天线的 5900S
储罐内的工作温度
-40 至 120°C（-40 至 248°F）
测量范围
法兰以下 0.8 至 30 米（2.6 至 100 英尺）
可测量 0.5 至 40 米（1.6 至 130 英尺）。精度可能会下降。
如需更长的测量范围，请咨询当地代表。
压力范围
固定安装型:20°C (68°F) 时 -0.2 至 2 巴（-2.9 至 29 psig）。
铰接盖安装型:5 至 8 英寸管道为 -0.2 至 0.5 巴（-2.9 至7.2 psig）。
10 和 12 英寸管道为 -0.2 至 0.25 巴（-2.9 至 3.6 psig）。
暴露在储罐环境中的材质
天线:聚苯硫醚 (PPS)
密封:PTFE
O 型圈:氟硅橡胶
法兰:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404
导波管尺寸
5、6、8、10 或 12 英寸，定制尺寸的导波管请咨询厂家。
天线尺寸
5、6、8、10 或 12 英寸，定制尺寸的天线请咨询厂家。
储罐连接件
5 英寸孔型符合 ANSI 5 英寸 150 级
6 英寸孔型符合 ANSI 6 英寸
150 级 /DN 150 PN 16
8 英寸孔型符合 ANSI 8 英寸
150 级 /DN 200 PN 10
10 英寸孔型符合 ANSI 10 英寸
150 级 /DN 250 PN 16
12 英寸孔型符合 ANSI 12 英寸 150 级
低损耗模式
为达到计量交接大容量液体存储应用所需的精度，天线采用低损耗技术，该技术专为罗斯蒙特储罐计量产品而发明，用于在导波管中心传输雷达波。
这样可以消除由于导波管内部生锈和产品沉积而导致的信号衰减和精度下降。
7. 带 LPG/LNG 天线的 5900S
球阀的工作温度
-55 至 90°C（-67 至 194°F）
储罐内的工作温度
-170 至 90°C（-274 至 194°F）
测量范围
法兰以下 1.2 至 30 米（3.9 至 100 英尺）
可测量 0.8 至 60 米（2.6 至 200 英尺）。精度可能会下降。如需更长的测量范围，请咨询当地代表。
压力范围
-1 至 25 巴（-14.5 至 365 psig）。
注意！法兰的压力等级可能高于 25 巴，但大储罐压力仍为25 巴。
压力传感器（可选）
暴露在储罐环境中的材质
天线和法兰:材质符合 AISI 316/316L 和 EN 1.4401/1.4404。密封:石英和 PTFE
导波管尺寸兼容性
天线可安装于 4 英寸 sch. 10、4 英寸 sch 40 或 100 毫米（内径 99 毫米）的导波管。如天线尺寸需定制，请咨询厂家。
法兰尺寸和等级
4 英寸 150/300 级
6 英寸 150/300 级
8 英寸 150/300 级
压力密封
附带双阻断功能的压力密封件由石英 / 陶瓷窗和防火球阀构成。使用压力传感器，可修正因蒸气而导致的偏差，从而获得测量性能。
校验可能性
通过参考设备功能，可在储罐运行时进行测量校验。安装在导波管孔内的校验针以及位于下方导波管末端的带校验环的反射板可在固定的预定义距离提供参考回波。
四、产品认
五、尺寸图
图 1. 带抛物面天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸
图 2. 带喇叭形天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸图
图 3. 带导波管阵列天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸图
图 4. 带 LPG/LNG 天线的罗斯蒙特 5900S 尺寸图
在化工、油气、食品等行业中，经常需要测量不同液体之间的分界面的高度，从而控制反应过程、原料储量等。
MTS传感器部门生产的Level Plus系列液位计采用MTS的Temposonics®磁致伸缩传感技术，配合特定密度的磁性浮子，可对不同液体的分界面高度进行测量。
市场上测量液体分界面高度的产品群雄逐，招式各有千秋，小编将一一细数，看看哪种测量原理能拔得头筹！
一、射频导纳液位计（电容液位计）
射频导纳液位计的传感器是一根带特氟龙涂层的金属杆或者柔性金属缆，需要插入被测液体内。这样金属杆（缆）和容纳被测液体的金属罐壁之间就会产生电容，这个电容在射频电路（频率达到300Ghz）下被放大到测量的电导纳值。如果被测液体分层后形成上层油下称水的分层，那么会形成C1、C2和C3三个电容值。因为水的导电性能使C3的值大，则射频导纳液位计测量得到的电容值主要取决于C3的值。因此水位的高度就和C3的值几乎成正比例关系。
根据以上测量原理，射频导纳测量分界面的必要条件和限性:
1、 上层液体不能导电，如苯、碳氢化合物等;下层被测液体是导电液体，如普通水或者水溶液。
2、 对分界面测量精度要求不高。因为上层油的高度和被测罐体的形状等都会被测精度影响。
二、导波雷达液位计
导波雷达液位计的传感器也是金属杆或者金属缆插入被测液体内。液位计的电子头发射雷达波脉冲。雷达波脉冲会沿着金属杆或者金属缆朝向被测液体传播，当到达介电常数发生变化位置时会产生反射。液位计电子头计算发射雷达波脉冲和接受雷达波脉冲的时间差来确定被测液位的高度。如下图，如果被测液体上层油下称水，则雷达波分别在从空气进入油的时候、以及从油进入水的时候分别发生反射。
从导波雷达的测量原理可知其测量分界面的必要条件:
1、 雷达波发生反射的必要条件是介电常数发生变化。如果介电常数的变化很小的话，雷达波的反射信号也很小以至于无法测量。因此导波雷达测量分界面要求下层液体的介电常数比上层液体的要大得多。而介电常数的大小一般无法通过常规手段测量，而且介电常数大小很容易受到环境温度、电磁频率、罐内的化学反应等影响。这就决定了无法轻易判断导波雷达能否和应用环境相适应。
2、 为了保持雷达波穿过上层液体后还有的能量在分界面上还能产生反射，一般要求传感器是一个同轴结构。上图是导波雷达测量分界面的安装要求，左边是导波雷达的测量杆和测量筒是一个同轴结构，右图中导波雷达的测量杆安装在一个布满倒液孔的测量管内。同轴结构内外的分界面变化有时无法真正同步会导致测量误差。而且粘性较大的液体会粘连在同轴结构内干扰测量。
3、 如果要测量被测液体分界面知道上层液体的具体介电常数。因为雷达波穿过空气的速度是光速，而穿过上层液体的速度小于光速且和其介电常数成反比。因为介电常数不容易测量且善变，因此导波雷达很难测量分界面高度。
三、浮筒液位计
浮筒液位计测量分界面一般安装在罐体的侧面，把被测液体通过两个法兰口从被测罐引入测量筒内，同时测量通内还有一个浮子通过一些机械结构和电子头相连。通过测量浮子受到浮力的变化来感应测量筒内液体的平均密度，从而评估出被测分界面的高度（假定测量筒内只有两种液体）。浮筒液位计不要求被测液体的导电性和介电常数。
根据浮筒液位计的原理和内部结构，其测量分界面的必要条件和限:
1、 只能安装在被测罐体侧面，且测量筒内没有空气。
2、 为了测量的精度定期进行校准，因为浮子到电子头之间的力传输结构会随着时间而偏移设定。
3、 因为测量筒的狭小结构，被测液体中的固体或者粘性物质会使浮子卡在测量筒内，无法真正反映分界面高度。
四、双法兰液位计
双法兰液位计通过测量两个固定位置的压力差来反映两个位置之间的液体的平均密度从而间接测量分界面高度。双法兰液位计也是安装在罐体的侧面，但是不需要测量筒，因此解决了上面浮筒液位计内浮子容易卡死的问题。
双法兰液位计通过充油的毛细管把罐内的两个压力值传输到电子头部分。因此双法兰液位计的界面测量受到以下因素的影响:
1、 环境温度变化对毛细管内油压有明显影响，因此长的测量范围要长的毛细管，从而导致温度变化对测量精度也影响很大。
2、 两个法兰之间充满液体。
3、 毛细管充油需要的生产技术，因此测量范围对仪表价格影响很大。
4、 安装过程要毛细管不要受到外部机械冲击，毛细管受损或者油路堵塞。
五、终篇 - 磁致伸缩液位计
磁致伸缩液位计通过测量浮在分界面上的磁性浮子的位置来测量分界面的高度。MTS生产的Level Plus系列液位计可以实现测量误差控制在1毫米以内，大的测量范围可以达到22米。磁致伸缩液位计的测量不依赖于液体的导电性、介电常数等物理参数，只是基于不同液体的密度差。密度差和相互不溶解是形成分界面的必要条件。
Level Plus系列
磁致伸缩液位计只要选择好特定浮子的密度，安装后不需要定期的维护和标定就能液位计的长期性和性。
磁致伸缩液位计的应用限性在于不能用于操作粘度很高的液体（建议粘度小于400厘泊）。高粘度液体容易把浮子粘在一个位置不变，导致磁致伸缩液位计测量到的浮子位置不能准确反映分界面高度。
Level Plus磁致伸缩液位计应用实例
1、 二硝基甲苯（DNT）和水的分界面
因为二硝基甲苯（DNT）相对于水的比重是1.52，因此在罐内是下层液体，因此无法使用射频导纳、导波雷达。而且因为现场的测量范围超过4米，因此无法使用浮筒液位计和双法兰液位计。通过使用Level Plus系列磁致伸缩液位计可以同时测量反应罐内的液位和分界面高度，从而对化学反应过程控制。
2、 液体白磷和水的分界面
白磷是生产磷酸类物质的基本原料。但是因为白磷在空气容易自然，而且有毒，因此一般都储存在具有水封的储存槽内。Level Plus液位计可以对水封下的白磷存量进行实时监控，同时水封的厚度白磷和空气接触。
3、 大型成品油罐
炼化工厂、燃料输送系统等都有一些成品油储罐、转运罐等，这些罐子高度都有15～20米高。因为有些成品燃油会吸收空气中的水分，导致很多罐底都有积水。MTS传感器生产的Level Plus液位计可以同时测量罐内成品油液位和油水分界面的高度，同时还可以根据液位计内部的罐容表来计算罐内容量，并且输出罐内的成品油温度。Level Plus液位计只通过罐上的一个测量孔，就可以同时输出液位、分界面高度、罐内容量和温度的测量结果，满足石油组织对成品燃油的交接计量要求。
导波雷达液位计在检测液位时采用的是时域反射（TDR）原理，信号的传输介质是同轴电缆和导波杆，可以认为导波雷达液位计进行液位检测是基于传输线的特性的。以下简要介绍 TDR 的原理。
同轴电缆和导波杆是比较常用的信号传输线，我们可以把它等效为理想的双导线传输线，由相同的很多小的部分组成，每个小的部分又由很多的电阻 R、电容C、电感 L 和电导 G 等元件一起组成，并且同轴电缆和同轴导波杆的特性阻抗在每处都是一样的。
同轴电缆等效传输线原理图如图 2-1 所示。
图 2-1 同轴电缆等效传输线原理图
由上图知道，如果同轴电缆与其他介质相接触，由于介电常数（这里用rε 来表示）是不同的，会使相接触部分的等效阻抗发生一定变化。当同轴电缆的某一端发射出脉冲信号时，脉冲信号会沿电缆进行传输。如果传输中没有与其他介质的接触时，那么对应的负载阻抗和电缆的特征阻抗相等，那么脉冲会被吸收因此没有回波信号产生；如果发生与其他介质的接触时，那么对应的负载阻抗就会发生变化，使之和特征阻抗不相等，就会产生回波信号。
这里定义一个反射系数为 ρ ，它是反射信号与发射信号的幅度的比值，我们用它来用来表示负载阻抗和特性阻抗的关系。
其中:tZ 表示任意一点的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:1．当同轴电缆传输正常时，那么t cZ =Z
， ρ =0 ，发射脉冲会被吸收，没有回其中:tZ 表示任意一点的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各种情况时阻抗和反射系数的不同如下所示:
1．当同轴电缆传输正常时，那么t cZ =Z ， ρ =0 ，发射脉冲会被吸收，没有回
图 2-2 断路回波信号示意图
3．当同轴电缆传输短路（即为与其他介质接触时）时，那么tZ =0 ， ρ = −1，同样产生全反射，但是短路回波信号和发射信号具有相反的性，短路回波示意图如图 2-3 所示。
图 2-3 短路回波信号示意图
当脉冲信号在导波杆上传输时，如果碰上其他介质就会使该点的阻抗变化，从而反射系数也会发生变化，会产生回波信号。我们可以进一步计算发射脉冲和回波脉冲的时间差就能计算出发射电路到该介质接触点的距离。
导波雷达测量系统原理:
导波雷达液位计就是时域反射原理来进行测量的，测量过程我们分为信号传播和整个测量系统来作介绍。
导波雷达信号传播示意图如图2-4所示。
在机械机构上，仪表的表头内部的收发电路会通过同轴射频接插件和同轴电缆相连。同轴电缆的另一端将会在法兰的位置与同轴导波杆连接。导波杆则是直接插入到罐体的介质内，导波杆的末端与罐底底部则是有一段距离的。
根据左图可以看到，电路板输出的脉冲信号会通过同轴电缆，再在同轴导波杆上进行传播。由2.1节的介绍，在同轴电缆和导波杆的连接处会首先发生断路，进而一部分信号会产生一个顶部回波信号，但是仍有一部分信号还会继续沿导波杆传播。当信号与被测液体表面接触时，其阻抗特性会发生变化，其一部分也会被反射，会再产生一个真正的液位回波信号。也会有另外一部分信号仍然会继续向下传播，终会损耗在不断发射中。液位计可以判断出液位回波和顶部回波之间的时间差，根据这个时间差，我们用单片机进行计算就可以得到液位的高度。
根据右图所示，在罐体为空的时候，没有液位就不会发生液位回波信号，但是仍然会有顶部回波信号，而且在导波杆的底部会断路而产生一个的底部回波信号‘。
假如罐体内有两种不同的介质，由于密度不同这两种介质会分别存在于液体的上部和下部。如果这两种介质的介电常数大不相同，那么就可以通过回波的不同来判断两种介质的分界面，进而也可以得出这两种介质的不同高度。由于脉冲信号是通过导波杆传播，导波杆上的空气、气态的凝结不会影响性能，因此可以长时间测量低介电常数的产品。一般情况下被测液体的介电常数越大回波信号也就越强，也就更容易检测出液位，比如水比丁烷更容易测量。
假设电磁信号在介质中传输无损耗，则信号在其中的传播速度可以表示为:
其中:c为电磁波在真空中的传播速度(3x10八立方米m/s）。
Y为介质的相对介电常数，
从为同轴电缆的相对磁导率(大多数液体其近似等于l}o
我们可以得到:
若电磁波在同轴导波杆上的传播距离为L，那么回波信号的传播时间为:根据这个实际传播速度结合时间就可以计算出液位[[19]。因此，的深度:
L可以表示为液位因罐体高度为H，后得到的液位高度为:
h=H一L导波雷达测量系统示意图如图2-5所示。
图中为整个导波雷达测量系统，导波雷达液位计发送的是窄脉冲信号，对刚性杆大测量范围为6.1 m，柔性杆为大范围则为30m。在实际测量中，在量程的上部和下部都会存在一段死区，分别为上部死区和下部死区，其长度分别为Lz和L,，这两个死区的特性是非线性的，所以造成测量误差会偏大。我们把上部死区的低点定义为上参考点，用它来代表液位的满点(高可测点)和20mA输出电流。下部死区的高点则定义为下参考点，用它来代表液位的零点(低可测。
点)和4mA输出电流。在导波杆末端到罐底的距离为L。
由此，在实际应用时，液位的计算需要考虑到上部死区和下部死区的因素。在液位显示时需要加上杆末端距离罐底的距离L。和下部死区的高度L1 [21] o
一般液位测量时只需要测量一定范围内的高度，即有效量程为两个死区之间的高度，也叫线性区。
在罐体内实际显示的液位高度(即以下参考点作为零点)为:
hD = h一L。一L, 这里L+L、是液位的整体迁移量。
本章主要是对导波雷达液位计进行了理论分析，首先介绍了导波雷达液位计测量所需要的时域反射原理，接着详细讲述了导波雷达测量系统的原理，后则概括了本课题所设计的导波雷达液位计所要实现的功能和特点。
导波雷达发出的高频微波脉冲沿着探测组件（钢缆或钢棒）传播，遇到被测介质，由于介电常数突变，引起反射，一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与被测介质的距离成正比。
由于采用了的微处理器和的 Echo Discovery 回波处理技术，导波雷达物位计可以适用于各种复杂工况及应用场合。如:高温、高压及小介电常数介质等；而采用脉冲工作方式，导波雷达物位计发射功率低，可安装于各种金属、非金属容器内，对人体及环境均无伤害。
本产品适用于非防爆场合，如需防爆产品需注明
在整个量程范围内确定缆或棒不要接触到内部障碍物，因此安装时应尽可能避开管内设施，
如:人梯、限位开关、加热设备、支架等。另外需注意缆或棒不得与加料料流相交。
安装仪表时还需注意:高料位不得进入测量盲区；仪表距离罐壁保持一定的距离；
仪表的安装尽可能使缆或棒的方向与被测介质的表面垂直。