德國E+H雷達物位計FMR533

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功能與系統(tǒng)設(shè)計測量原理

Micropilot是一種"俯視式"時間行程測量系統(tǒng)。用于測量從參考點(即過程連接點)到物料表面的間距。天線發(fā)出微波脈沖，在被測物料表面產(chǎn)生反射，并被雷達系統(tǒng)所***。

輸入

天線***反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回波。明確的信號識別由PulseMaster軟件完成，該軟件凝聚了多年的時間行程測量的經(jīng)驗。通過該軟件的專利算法可達到毫米級精度。距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程t成正比：

D=c·t/2

其中c為光速

因空罐距離E已知，則物位L為：

L=E-D

E的參考點可參見上圖。Micropilot有回波干擾抑制功能。此功能可由用戶激活，保證了由邊緣和焊縫等干擾源引起的干擾回波不會被誤認為物料回波。

輸出

Micropilot通過輸入空罐高度E(=零點)，滿罐高度F（=滿量程）及一些應(yīng)用參數(shù)來進行設(shè)定。應(yīng)用參數(shù)將自動使儀表適應(yīng)測量環(huán)境。對電流輸出型儀表，數(shù)據(jù)點"E"和"F"分別對應(yīng)于4mA和20mA輸出，對數(shù)字輸出型和顯示模塊，則分別對應(yīng)于0％和100％?？稍诂F(xiàn)場或遠程手工或半自動地通過輸入表格進行線性化，以便對球罐、臥式柱型罐及錐底罐中的物位進行測量。

設(shè)備結(jié)構(gòu)

單點測量

MicropilotS可用于罐內(nèi)或?qū)Рü軆?nèi)的測量。不同型號的儀表適用于不同的應(yīng)用場合：

·

帶平面天線的MicropilotSFMR532更適合于使用在直徑≥150mm的導(dǎo)波管內(nèi)

·帶喇叭天線的MicropilotSFMR530可使用在直徑＜150mm的導(dǎo)波管內(nèi)，

然而，不能使用于計量交接場合

·

帶拋物面天線的MicropilotSFMR533更適用于在罐內(nèi)測量

·

帶喇叭天線的MicropilotSFMR530可用于在直徑較小的安裝短管內(nèi)測量

·帶桿式天線（PTFE）

的MicropilotSFMR531更適用于在含高腐蝕性介質(zhì)的場合（ 例如：硫磺）

·

各種儀表均有帶HART協(xié)議的無源4.20mA輸出

完整的測量系統(tǒng)包括：

SPS

-CommuwinII

-ToF Tool

ToFTool

Service適配器FXA 193

Commubox

FXA 191

HART

變送器

ENDRESS+HAUSER

供電單元

操作及顯示模塊RN221N

VU331

HART-手操器

FXA 191或DXR 375 DXR375

現(xiàn)場操作

·利用顯示與操作模塊VU

331

·利用個人計算機、FXAl93及操作軟件ToF

Too1ToF Tool是Endress+Hauser基于時間行程原理的儀表(如雷達、超聲波、導(dǎo)波雷達等)專用的圖形化操作軟件。其功能包括組態(tài)、加密數(shù)據(jù)、故障診斷及測量

點的文件編制。

遠程操作

·利用HART手操器DXR

375

·

利用個人計算機、CommuboxFXAl91及操作軟件CommuwinII及ToFTool

·

利用個人計算機，TSM（罐旁指示儀）及操作軟件FuelsManager

Prothermo NMT

Commubox FXA 191 Micropilot S

NRF 590

輸入被測變量

被測變量為參考點(法蘭連接點)與反射平面(即介質(zhì)表面)之間的距離。測量值

及所有參數(shù)使用SI單位或US/UK單位（英寸、英尺..）。物位是根據(jù)輸入的罐體高度計算的。通過線性化，可將物位轉(zhuǎn)換為其他單位(體積、質(zhì)量)為了補償非線性影響，例如在浮頂罐內(nèi)測量，可輸入一個附加的修正表。

測量范圍可用的測量范圍取決于天線尺寸、介質(zhì)反射率、安裝位置及最終干擾反射。下表分組列出了介質(zhì)及相應(yīng)的測量范圍。若介質(zhì)的介電常數(shù)未知，參考B類。

1)將氨水歸入組A，即總是使用導(dǎo)波管

MicropilotS的測量范圍

導(dǎo)波管/旁通管自由空間（儲罐介質(zhì)分類測量范圍

測量范圍FMR532

FMR 530

FMR 530

FMR 533

FMR 531

DN 150/200/250

3

≥DN150

DN80/100

A

DK( )=1.4...1.9

38m/124ft

20m/65 ft

—

—

—

DN150: 10 m/ 33 ft

B

38 m/124 ft

20m/65 ft

10m/ 3

ft

DK( )=1.9...4

40m /131ft

DN200/250:20m/65ft

DN150: 15 m/ 49 ft

C

DK( )=4...10

38m/124ft

20 m/65 ft

40m /131ft

15 m/ 49ft

DN200/250: 20m/65ft

DN150: 20 m/ 65 ft

D

38m/124 ft

20 m/65 ft

40m/131ft

20 m/ 65ft

DK( )>10

DN200/250: 25m/82ft

Ni：

M

Ni：

M

20m/65ft

25m/82ft

D 150：25 m/82ft

N

帶計量交接認證

10m/33ft

—

PTB：

PTB：

D 200：30 m/98ft

N

的最大測量范圍

30 m/98ft

30 m/98ft

注意：

FMR 530(DN 80/100)毫米及精度測量范圍可達10m。

盲區(qū)盲區(qū)（=BD）是從測量參考點（法蘭連接點）到最高物位時的介質(zhì)表面的最小距離

盲區(qū) 導(dǎo)波管/旁通管 自由空間（儲罐）

（BD）  FMR532  FMR530  FMR533  FMR530  FMR531 

從法蘭開始 1m 40＂  喇叭長度（參見頁22） 1m 40＂  喇叭長度（參見頁22） 390/540mm 15"/21" 

·

如果使用天線延伸管，則其長度需增加。

·

在FMR532/533盲區(qū)內(nèi)，無法進行可靠測量。

測量條件

提示!

·

測量范圍從波束觸及罐底的那一點開始計算，但在特殊情況下，若罐底為凹型或錐型，當物位低于此點時無法進行測量。

·

若介質(zhì)為低介電常數(shù)(組A及B)， 當其處于低液位時， 罐底或管底可見。此時為保證測量精度，建議將零點定于距罐底高度為C的位置。

·

B為最小推薦測量范圍。

·

理論上測量達到天線尖端的位置是可能的，但是，考慮到腐蝕及粘附的影響，測量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少50mm(2")。

·對于過溢保護，

可定義一段安全距離（SD）附加在盲區(qū)（BD）上。

·FMR530（

喇叭天線）和FMR531（桿式天線） 的安全距離（SD）確省值為

0.1m（4"）， 當介質(zhì)物位超過該值時， 產(chǎn)生報警信號；FMR533（ 拋物面無線） 和FMR532（ 平面天線）的安全距離確省值為0.5m（20"）， 當介質(zhì)物位超過該值時， 產(chǎn)生報警信號。

·當使用平面或拋物面型天線，尤其在低電導(dǎo)率的介質(zhì)中時（參見第6頁），

測量范圍的終值與天線的尖端的距離不得低于1m（40"）。

·

罐的直徑及高度必須大于雷達在罐的兩側(cè)反射信號的長度，（ 參見第12頁《波束角》）。

·隨濃度不同，

泡沫既可以吸收微波，又可以將其反射。在某些條件下是可以進行測量的。