EXL-HUP11ZH6雷达物位计电话
通信协议与系统集成能力
支持4-20mA+HART、PROFIBUS PA/FF等多种协议,无线HART版本采用2.4GHz频段,电池寿命5年。某智能工厂通过OPC UA接口直连MES系统,采样周期缩至100ms。IO-Link 1.1支持远程配置,调试时间从4小时压缩至15分钟。云端数据用于库存预测,精度达0.1m³。
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)
摘 要: 液位测量是核电站自动控制系统中的重要组成部分。导波雷达液位计基于电磁波时域反射( TDR) 原理,具有受环境影响小、测量精度高等特点。导波雷达液位计作为一种新型的液位测量手段,已经在核电领域有了广泛的应用,但是在其应用过程中也遇到了一定的问题。针对福清核电汽水分离再热系统疏水箱液位计频繁出现的支撑件破碎、密封失效以及蒸汽补偿漂移等问题,进行了原因分析并给出了解决措施。通过对导波雷达液位计的改造,使得导波雷达液位计在核电高温蒸汽系统中得到了应用,提高了汽水分离再热疏水液位测量的性,保障了机组运行。该研究对推动导波雷达液位计在蒸汽系统中应用提供有力支持,对导波雷达这种新型液位计未来在更多测量环境中的应用起到了积作用。wfP压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
引言
导波雷达液位计作为一种新兴的液位测量仪表,克服了传统仪表的不足,在核电厂的应用逐渐增多。但导波雷达液位计在高温高压蒸汽系统使用时,还存在一些不足,导致系统液位测量失真[1]。汽水分离再热系统是核电厂汽轮机的重要辅助系统,主要应用于汽轮机运行期间,通过控制进入二级再
热管束的蒸汽量,对高压缸排气进行和再热,使进入低压缸的蒸汽有一定的过热度。其应用改善了汽轮机低压缸的工作条件,提高了汽轮机的相对内效率,减少了湿蒸汽对汽轮机零部件的刷蚀。在福清 1 ~ 4 号机组调试及运行期间,汽水分离再热系统二级疏水箱液位计多次出现故障,如液位计探杆泄漏、测量失效等。针对二级疏水箱液位计问题,采用新型测量方案,对汽水分析再热系统二级疏水液位测量作优化改进。
1 导波雷达物位计测量原理及特点
( 1) 导波雷达液位计的工作原理。
导波雷达液位计基于电磁波时域反射原理[2],由电磁波发生器发射一个电磁脉冲信号发射到导波体上,以导波体作为信号的传输载体。当遇到被测介质表面时,部分信号被反射形成回波并沿相同路径返回脉冲发射装置。发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,测量发射与反射脉冲[3]。导波雷达液位计测量原理如图 1 所示。
导波雷达液位计测量原理图
( 2) 导波雷达液位计的测量特点。
①电磁波信号沿导波杆传输可消除假回波信号,减少信号丢失。
②整个测量装置无活动部件,无机械磨损。
③安装调试方便。
④不受介质 密度变 化 的 影 响 ( 但 是 需 要 单 一 介质) 。
⑤使用与高温、高压的物位测量。
2 现有设计缺陷导致测量不稳定的原因分析
核电厂二回路液位控制是核电厂重要的控制系统之一,其测量环境需考虑真空、高温、泡沫等多方面因素。传统液位仪表因其固有原理,无法通过自身技术的改进来消除误差。故本文采用了导波雷达液位计[4]。但在机组运行过程中,汽水分离再热系统原有导波雷达液位计导波杆的支撑件会破碎,支撑件碎片会进入到二回路系统中,形成异物,危及机组[5]。同时,导波杆内支撑件破碎后,因振动、冲击等因素会导致导波杆触碰到水位测量筒,使液位测量产生跳变,存在汽水分离再热系统二级隔离风险。受制于现场使用条件,汽水分离再热器二级疏水箱内充满饱和蒸汽。蒸汽是性气体,即蒸汽的介电常数会根据环境的压力、温度而改变。介电常数的变化会影响电磁波的传播速度。波速度公式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
由式( 1) 可见,当介质的介电常数变化,则波速度会随之变化。由于电磁波在不同介质中的传输速度不同,比如在空气中的传输速度比在蒸汽中传输速度大,因此 汽 水 分 离 再 热 系 统 ( gas-liquid seperate system,GSS) 二级疏水箱液位计选用的都是蒸汽型导波雷达液位计[7]。
经统计,在功率运行期间,汽水分离再热系统二级液位计共计出现缺陷 91 项。其中,导波雷达液位计漏汽缺陷共计 38 项,二级疏水箱液位计偏差大共计 46项,因仪表故障导致通道测量不可用共计 7 项。
根据现场液位计缺陷情况来看,目前汽水分离再热系统二级液位计主要存在以下故障。
①液位计探杆支撑杆破碎。经分析,原汽水分离再热系统二级液位计所用的高温型导波雷达液位计,其探杆支撑件采用聚醚醚酮( PEEK) [8]高分子合成材料。在运行过程中,该支撑件会逐渐脆化,在系统冲击工况下破裂。处理方式: 在测量系统改进前,机组只能通过每次大修期间,对探杆进行定期更换。
②液位计探杆密封失效。液位计探杆内部密封件采用 PEEK 材料进行隔热,靠近连接部位采用 2 个 O型圈进行密封。O 型圈耐温范围为 150 ℃ 。因汽水分离再热系统二级疏水箱内部温度达 280 ℃ ,探杆隔热材料失效,进而使 O 型圈失效,探杆密封泄漏,测量闪发质量位。处理方式: 目前出现探杆密封失效后,无法进行更换。
③液位计冷热态工况,液位测量出现偏差。液位计大修冷态调试时,3 支液位计偏差小于 20 mm。但汽轮机冲转并网后,因系统温度上升,3 支液位计偏差会达到 100 mm。在机组运行时间长后,液位计偏差也会逐渐增加,导致偏差超过 100 mm。处理方式: 目前只能在热态后,对偏差大液位计进行修正。机组功率运行后,每周定期巡检方式,检查液位计偏差,并及时进行修正。
3 改进方案
3. 1 导波雷达液位计支撑件改进
原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用PEEK 支撑件,同时也作为探杆隔热材料。PEEK 是芳香族结晶型热塑性高分子材料。PEEK 玻璃化转变温度为 143 ℃ ,其熔点为 334 ℃ 。这种材料耐抗有机和水环境,具有优良的化学性、热稳定性和抗氧化性。目前,应用汽水分离再热系统二级疏水箱实际运行温度为 280 ℃ ,仪表的设计温度为350 ℃ ,而 PEEK 物理特性耐温只有 250 ℃ ,因此运行时间过长会产生变形或碎裂。
为应对导波雷达液位计支撑件破碎及密封失效情况,此次支撑件设计采用 99. 7% 纯度的 Al2 O3 陶瓷材料[8]。该材料具有硬度大、耐磨性能好、质量轻等特点。其熔点在 2 000 ℃ 以上,具有良好的导热性、缘性以及透光性,介电常数为 9. 0 左右,适用于高温蒸汽型导波雷达液位计测量原理。Al2 O3 陶瓷的物理和力学特性如表 1 所示。
改进后探杆内部结构精密。蒸汽部分主元件采用氧化铝陶瓷,不会因为温度增高而变形、渗漏。密封元件采用耐高温的石墨密封 Graphite,是目前仪表产品在高温蒸汽方面的理想材料。其物理性能远远优于以前使用的 PF128、PEEK、铝矾土等材质,十分稳定。该结构整体密封结合紧密,可杜蒸汽进入。
3. 2 导波雷达液位计高温补偿改进
原汽水分离再热系统二级导波雷达液位计采用点补偿方式,补偿点到电磁波发射口距离为 125 mm。如果测量点以上或者测量点位置有凝露或者误差,会放大传导到下方实际液位测量。为了地说明上述结论,定义系数 K。
EXL-HUP11ZH6雷达物位计电话
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。
罗斯蒙特 3300 在众多应用领域中,提供且的液位。 凭借高灵敏度和信号处理性能的导波雷达技术,罗斯蒙特 3300 系列通过一个变送器便能同时进行液位和界面两种测量。 3300 系列现推出一系列型导波杆,设计用于即使在恶劣的过程环境下也能进行测量。 二线制连接确保了安装简便经济。 其特点包括:
高温和高压导波杆 用于要求高的液位测量领域。
多样的导波杆几乎可满足应用领域的需求。
多变量、环路供电的液位和界面变送器可减少储罐穿孔数目,并节省安装成本。
直接液位测量无需对温度、压力、密度、介电性能或导电性能的变化进行补偿。
简便易用的雷达组态工具使得设置简单,并通过波形图和记录工具提供诊断。
几乎不受粉尘、蒸汽、干扰物的影响。
坚固的模块化结构降低了运行成本,提高了性。
易于集成于现有设备中。
外形尺寸图
导波雷达液位计中的导波杆有什么作用?导波雷达液位计的工作原理是沿导波杆向下引导微波脉冲到达测量的介质后,部分信号会被反射回来,然后通过测量信号发射到接收的时间差获得测量介质的液位高度。
一般导波雷达液位计主要适用于小量程储罐、几何形状以及内部有障碍物的复杂储罐的测量。主要用于测量带有蒸汽、起泡、冷凝水的工况。上文提到导波杆,就有客户很好奇导波杆在导波雷达液位计中,它有什么作用呢?本文接下来就主要对这一问题进行讲解。
导波雷达液位计的杆限长度为6m,可以直接安装,并且底部通常不需要固定。但是杆子大于3m以后,运输、安装、维护都会很不方便,因此在实际生活中,一般3m以下才会选用杆式导波雷达液位计。导波雷达液位计的杆主要是用来导波跟放大信号使用,使得波形更清晰,如此有利于准确测量,提高测量精度。
导波雷达液位计主要特点
1、通用性强:该液位计能够测量液位及料位,同时满足不同温度、压力、介质的测量要求,限的测量温度甚至能达800℃,而限压力甚至能达5MPa。并且该液位计还可应用在腐蚀、冲击等比较恶劣的场合。
2、防挂料:设计的电路设计跟传感器结构,让其测量能够不受传感器挂料影响,也不需要定期清洁,避免错误测量。
3、无需维护:由于该液位计在测量过程中没有可动部件,因此不会有机械部件损坏问题,也就不需要维护。4、抗干扰:该液位计是接触式测量,抗*力很强,能够克服蒸汽、泡沫及搅拌对正常测量的影响。5、准确:该液位计测量多样化,让测量变得更加准确,且测量不受环境变化的影响,工作稳定性较高,同时使用寿命较长。
以上就是关于导波雷达液位计中的导波杆有什么作用?这一问题的讲解,如果有其它见解或者不明白的地方都可以在评论区留言讨论哦!
一、消防水泵的出水管设置要求
1、 水泵出水管的流速,关系到二次输送能耗的重要参数,参考GB50015 第3.6.9条的规定:当DN15-20时,流速小于等于1.0米/秒;当DN25-40时,流速小于等于1.2米/秒;当DN50-70时,流速小于等于1.5米/秒;当大于等于DN80时,流速小于等于1.8米/秒;
2、GB50974 第5.1.13-8条规定,当消防水泵出水管的管径小于DN250时,其流速宜为1.5m/s~2.0m/s,当管径大于DN250时,宜为2.0m/s~2.5m/s;
流速测量仪器
3、出水管上的阀门与附件设置,通常有同心大小头、压力表、可曲挠橡胶接头、止回阀、闸阀(控制阀门);
4、GB50974 第5.5.11条规定,消防水泵出水管应进行停泵水锤计算;应采取消除停泵水锤的技术措施;
5、根据《水泵及水泵站》,水泵出水管中的闸阀,因为承受高压,所以启闭都比较困难,当直径大于等于400mm时,大都采用电动或水力闸阀;
6、根据《水泵及水泵站》,当管径小于250mm时,流速1.5m/s~2.0m/s;当管径大于等于250mm时,流速2.0m/s~2.5m/s;
7、关于水锤,在压力管道中,由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧的压力交替升降的水利冲击现象。究其原因,当属流体的惯性,只不过流体的惯性更为复杂。
8、关于停泵水锤的防护措施:设水锤消除器、设空气缸、采用缓闭阀、取消止回阀、其他措施。
9、消防泵出口可采用多功能水泵控制阀(CECS132:2002)。附件连接:水泵—同心大小头—压力表—多功能水泵控制阀—可曲挠橡胶接头—检修用阀门。
10、停泵水锤防护措施有多种,不一定非要采用带胶囊的水锤消除器;在流量不是很大、扬程不是很高时,未必一定要设水锤消除器,设微阻缓闭止回阀等具有缓闭功能的止回阀一样可以。
11、GB50974 第8.3.3条规定,消防水泵出水管上的止回阀宜采用水锤消除止回阀,当消防水泵供水高度超过24m时,应采用水锤消除器。当消防水泵出水管上设有囊式气压水罐时,可不设水锤消除设施。
二、消防水泵吸水和出水管上的压力表设置要求:
1、选压力表时,应注明名称、型号、精度等级和测量上限值等。
2、压力在+40Kpa以上时,一般选用弹簧管压力表或波纹管压力计。
3、一般测量用压力表,应选用1.6级或2.5级。
4、在管道和设备上安装的压力表,表盘直径为中l00mm或中150mm;安装在照度较低、位置较高或示值不易观测场合的压力表,表盘直径为中150mm或中200mm。
5、 测量稳定的压力时,正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3~2/3;测量脉动压力(如:泵、压缩机和风机等出口处压力)时,正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3~1/2。
6、GB50974要求压力表量程应不小于设计工作压力的2倍。
三、消防水泵吸水管上的真空压力表的设置要求:
真空压力表的压力在-0.1Mpa~0Mpa时,宜选用弹簧管真空压力表。
四、消防水池水位监测装置设置要求:
GB50974 第4.3.9条的要求,消防水池应设置就地水位显示装置,并应在消防控制中心或值班室等地点设置显示消防水池水位的装置,同时有高和水位报警的装置。液位计分类:液位计种类繁多,如磁翻柱液位计、浮球液位计(液位开关,机电人脉公众号)、玻璃板式液位计、玻璃管式液位计、超声波液位计、导波雷达液位计、投入式液位变送器等等。
1、对消防水池而言,如采用磁翻板液位计等,需要在消防水池侧壁做好留洞工作(小规格防水套管为DN50,然后通过管道变径连接液位计)。
2、如采用投入式液位变送器,投入式液位变送器由不锈钢探头、导气电缆和电气盒组成,电源为13—36VDC(直流电源)。可结合消防水池侧壁检修孔,将不锈钢探头和导气电缆投入水池内。(不锈钢探头贴水池底板安装)
五、流量计量装置设置要求:
流量计常用的有电磁流量计(管段式和插入式)、超声流量计、涡街流量计、转子流量计等。
以电磁流量计为例,安装于选用注意事项如下(理论上,只要被测流体具备一定的导电性(导电率大于5 μ S/cm),就可以选用电磁流量计):
1、公称压力常用有0.6,1,1.6,4MPa等。
2、供电电源:单相交流电 85-265 V, 45-63Hz,功率小于20W;直流供电11-40VD.C。
3、应安装在水平管道较低处和垂直向上处,避免安装在管道的高点和垂直向下处。
4、测量管道内充满液体。
5、流量计前方少要有5D(D为流量计内径)长度的直管段,后方少要有3 D(D为流量计内径)长度的直管段。
6、测量一般的介质时,电磁流量计的满度流量可以在测量介质流速0 . 5~12m/s 范围内选用,范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否在流速范围内确定,即当管道流速偏低,不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准确度不能时,需要缩小仪表口径,从而提高管内流速,得到满意测量结果。
测量导电性良好的液体,通常大流速不超过5m/s,经济流速范围在1.5m/s~3m/s。测量低电导率的流体,则尽可能选择低流速,原因是流速提高流动噪声会增加,从而导致流量信号输出晃动现象。
7、一般传感器供货时已经设计了接地电,但是当外界电磁场干扰较大时,电磁流量计应另行设置接地装置,接地线采用截面积大于4 mm 2 的多股铜线,接地线埋入潮湿地下1m,接地电阻小于10 Ω,不能和电机或其他设备共用地线。
罗斯蒙特 5300 系列是一款的 2 线制导波雷达 (GWR) 变送器,用于液体、浆料、固体中的 复杂液/料位和界面测量。它采用我们 30 年久经考验的雷达知识,其设计旨在提高工厂的收益。 5300 拥有您期望的*过程雷达应具有的优点,包括 出的性、*的性、简便的可操作性以及无限制的连通性。
直接开关技术与其他 2 线制导波雷达变送器相比,它具有更强的雷达信号,可提供的测量性能和性。
导波杆末端探测功能在介电性低的产品中也能进行长距离测量。
利用校验反射器功能可从控制室简捷地进行变送器完整性测试。
通过智能电流接口改进 EMC 性能,从而提高性。
轻松集成到新建的或现有工厂管控网中,并可选择具有叠加 HART、modbus 输出或 FOUNDATION ? 现场总线的 4-20 mA 方案以便于全面支持 PlantWeb? 警报。
功能强大且易于使用的 组态工具。
提供 全系列导波杆,几乎覆盖应用,包括用于 温度和压力的严苛工况的导波杆。
雷达变送器强大的模块化设计和 M*riableTM配置降低了成本,提高了性。
几乎不受应用工况影响,例如 灰尘、蒸汽和干扰性障碍物。
按照 IEC61508 在单用模式下通过 SIL2 认,冗余模式下通过 SIL3 认
罗斯蒙特 9901- 用于过程液位仪表的高品质旁通管
EXL-HUP11ZH6雷达物位计电话
导波雷达液位计是接触式物位测量,采用时域反射技术(TDR)电子单元发射微波脉冲沿着导波杆(缆)传播,当接触被测介质时,产生反射信号由电子部件接收,计算发射到接收的间隔时间,转换为被测介质的距离。导波雷达液位计测量原理如图1所示。通过测量发射脉冲与反射脉冲的时间差,并通过以下公式即可计算出被测物质到仪表法兰的距离:2D=Ct (1)
式中:C为光速;T为发射脉冲与反射脉冲时间差;D为空间距离。
根据设定的满罐和空罐位置,通过以下公式即可计算出物料高度并输出4~20mA电流:
物料高度:L=E-D(2)
输出电流:Io=4+L×16/E (3)
式中:L为物料高度;E为量程。
导波雷达液位计适合测量液/液界面,如油水界面,油与水、油与酸、低介电的有机溶剂(甲苯、苯、环己烷、己烷、松节油和二甲苯)和水或酸。测量液/液界面应注意以下几点:
(1)介电常数较低的介质位于上部。
(2)两种液体的介电差异不低于10。
(3)上层介质的介电常数是已知的,该参数可在现场确定。
(4)上层介质的大厚度取决于其介电常数。
(5)上层介电常数下限<3,下层介电常数上限>20。
(6)可同时进行液位测量和界面测量。
导波雷达液位计可用在几何尺寸小的容器,也可用在旁通管和各种尺寸的储罐,适用于测量多种粉尘和谷物等。导波雷达液位计测量特性:
(1)无可活动机械部件,维护成本低。
(2)安装方便,支持罐顶安装或旁路管顶部安装。
(3)适用于液面、界面和粉末状或小颗粒状固料的物位测量。
(4)不受介质密度和pH值等物理参数变化的影响且无需进行补偿。
(5)适用于高温、低温、蒸汽和高压场合。
导波雷达液位计使用过程中微波沿导波管向下传导,尽量避免导波杆周围出现金属干扰或物料堆积的情况发生。导波雷达有的诊断功能,具有检测导波杆聚积物的能力。导波雷达液位计的结构由3个部件组成,即雷达变送器、过程密封件和导波杆。过程密封件和导波杆使得低能脉冲微波以光速沿其向下发送,在导波杆与物位(气/物、气/液或液/液界面)的交点通过导波杆被反射回雷达变送器。雷达变送器接收导波杆的测量信号,然后对这些信号进行处理并提供稳定的输出信号。
嘉可仪表JK系列雷达液位计种类,主要有缆绳式导波雷达液位计、杆式导波雷达液位计、喇叭口天线型雷达液位计、防腐四氟型雷达液位计、水滴型天线雷达液位计、卫生型平板雷达液位计、PFA桶天线雷达液位计、水利雷达液位计、高温型雷达液位计、高频雷达液位计、调频波FMCW型雷达液位计等。